一种春雷霉素发酵方法技术

本发明专利技术涉及微生物发酵技术领域，具体涉及一种春雷霉素发酵方法。本发明专利技术提供的春雷霉素发酵方法，在发酵对数生长期，添加特殊的氮源，能够缩短发酵时间，并提高春雷霉素产量，提高单位时间产素量。为进一步提高春雷霉素产量并缩短发酵时间，在发酵对数生长期，添加特殊的生长因子，在发酵稳定期，添加春雷霉素合成前体，进一步地，对发酵对数期、稳定期和衰亡期进行变温控制，在发酵对数期，提高发酵温度至30～32℃；在稳定期，降低温度至26～28℃以延长产素时间，在衰亡期，提高发酵温度至32～34℃刺激放罐结束，为了进一步提高春雷霉素产量，将发酵培养基中的玉米油替换为经脂肪酶乳化的玉米油，以提高传质速率，且对合成春雷霉素有较明显的促进作用。有较明显的促进作用。

【技术实现步骤摘要】
一种春雷霉素发酵方法


[0001]本专利技术涉及微生物发酵
，具体而言，本专利技术涉及一种春雷霉素发酵方法。

技术介绍

[0002]春雷霉素又名5
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氨基
‑2‑
甲基
‑6‑
(2,3,4,5,6
‑
羰基环己基氧代)吡喃
‑3‑
基氨基
‑
α
‑
亚氨醋酸，是1963年从日本良奈县春日神社境内的土壤中分离得到的一种放线菌(SterptomycesKasugaensis)所产生的氨基糖苷类抗生素，常用作农用杀菌剂，对水稻上的稻瘟病有优异防效和治疗作用。
[0003]目前春雷霉素主要是通过微生物发酵法而制得，国内春雷霉素的发酵生产多采用三级发酵，发酵周期在7
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10天左右，春雷霉素的发酵水平在10
‑
20g/L，因此，单罐产春雷霉素的产量低。如中国申请CN107828702A公开了一种春雷霉素发酵培养基及发酵方法，该申请中的发酵周期为168～170h左右，发酵液中春雷霉素的平均效价在16g/L左右。目前，针对春雷霉素发酵水平低，主要从筛选高产菌株或菌株基因改造、发酵工艺优化等方面进行研究，如中国申请CN 109486881A，通过在培养基中添加春雷霉素发酵滤渣，能够使春雷霉素发酵滤渣得到循环利用(利用率可以达到80％以上)，减少春雷霉素发酵滤渣对环境污染，但该发酵液中春雷霉素的平均效价在8g/L左右，发酵水平较低。又如中国申请 CN 106011201A，公开了一种小金色放线菌发酵生产春雷霉素的培养方法，采用传统的恒温发酵方法，虽然对发酵培养基进行了一定程度的改进，但春雷霉素的效价在15g/L左右。
[0004]因此，单批次产量较低带来的影响是生产相同量的春雷霉素需要较多的生产批次，废水废渣的量也较多，因此市场亟需开发一种提高单批次春雷霉素产量的生产方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提供新的春雷霉素发酵方法，在发酵法生产春雷霉素过程中，在发酵对数生长期添加特殊的氮源，能够缩短发酵时间，并提高春雷霉素产量，提高单位时间产素量。为了进一步提高春雷霉素产量并缩短发酵时间，对发酵条件进行了进一步优化，在发酵对数生长期，添加特殊的生长因子，在稳定期添加春雷霉素合成前体。进一步地，对发酵对数期、稳定期和进行变温控制，在发酵对数期，提高发酵温度，在发酵稳定期，降低温度以延长产素时间，在衰亡期，提高发酵温度刺激放罐结束。为了进一步提高春雷霉素产量，将发酵培养基中的玉米油替换为经脂肪酶乳化的玉米油，以提高传质速率，且对合成春雷霉素有较明显的促进作用，提高了春雷霉素的的生产效率。
[0006]为此，本专利技术第一方面提供了一种春日链霉菌。根据本专利技术的实施例，所述春日链霉菌为春日链霉菌NK121
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KN
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01(Sterptomyces Kasugaensis NK121
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KN
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01)，保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏编号为CCTCC NO：M 2020619。
[0007]专利技术人创造性的发现一种新型的春日链霉菌NK121
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KN
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01，利用该菌株作为发酵生产春雷霉素的发酵菌株，对春雷霉素合成有较明显的促进作用，能够提高春雷霉素的产
量并缩短发酵时间，提高单批次春雷霉素产量，减少发酵产生的废水废渣量。
[0008]本专利技术第二方面提供一种春雷霉素的发酵方法，根据本专利技术的实施例，所述方法包括：
[0009]将种子液接种于发酵培养基中进行发酵培养，其中，在所述发酵培养的对数生长期额外添加氮源。
[0010]采用本专利技术特殊的发酵方法，在发酵对数生长期，额外添加氮源能够缩短发酵时间，并提高春雷霉素产量。
[0011]根据本专利技术的实施例，所述氮源为吸水链霉菌发酵井冈霉素后的板框压滤废渣。
[0012]采用本专利技术特殊的发酵方法，在发酵对数生长期，添加特殊的氮源能缩短发酵时间，能够进一步提高春雷霉素产量，缩短了2～20小时的培养时间。而不添加或添加其他的氮源，均无法达到添加吸水链霉菌发酵井冈霉素后的板框压滤废渣获得的发酵产量和发酵时间。
[0013]根据本专利技术的实施例，所述发酵方法还可以具有以下附加技术特征的至少之一：
[0014]根据本专利技术的实施例，所述吸水链霉菌发酵井冈霉素后的板框压滤废渣中总氮含量为 5～8wt％，氨基氮含量为1～3wt％。
[0015]所述吸水链霉菌发酵井冈霉素后的板框压滤废渣包含多种生物活性酶与活性成分，有利于菌体的快速生长繁殖与诱导合成代谢途径。
[0016]根据本专利技术的实施例，所述额外添加氮源的添加量为0.15～0.35wt％。
[0017]所述氮源的添加量需要进行精准控制，若添加量过多，会影响产物的合成代谢通路，形成抑制，导致春雷霉素的积累量减少。
[0018]根据本专利技术的实施例，所述发酵方法进一步包括在所述发酵培养的对数生长期额外添加生长因子，所述生长因子为发酵多粘芽孢杆菌后的离心上清液。
[0019]根据本专利技术的实施例，所述发酵多粘芽孢杆菌后的离心上清液中总糖含量为1～3wt％，还原糖含量为0.1～0.8wt％，溶磷含量为100～800ppm。
[0020]多粘芽孢杆菌的离心上清液包含多种多糖类物质，有利于菌体的快速生长繁殖。
[0021]根据本专利技术的实施例，以培养基的总重量计，所述额外添加生长因子的添加量为 0.05～0.15wt％。
[0022]所述生长因子的添加量需要进行精准控制，若添加量过多，产量无明显提升，发酵时间也无明显缩短。
[0023]根据本专利技术的实施例，所述发酵方法进一步包括在所述发酵培养的稳定期添加合成春雷霉素的前体，所述合成春雷霉素的前体选自氨基葡萄糖、油酸、亚油酸。
[0024]添加春雷霉素的前体能进一步提高发酵产量。
[0025]根据本专利技术的实施例，以培养基的总重量计，所述合成春雷霉素的前体添加量为3～5 wt％。
[0026]根据本专利技术的实施例，所述合成春雷霉素的前体为油酸、亚油酸混合物，所述油酸和亚油酸的质量比为1:3～1:5。
[0027]春雷霉素在合成过程中，首先是将玉米油分解为油酸、亚油酸、棕榈酸和硬脂酸，专利技术人发现棕榈酸和硬脂酸不利于春雷霉素的合成，单独添加油酸和亚油酸的混合物对春雷霉素的发酵效果最好。
[0028]根据本专利技术的实施例，在所述发酵培养的对数生长期控制发酵温度在30～32℃，在所述发酵培养的稳定期控制发酵温度在26～28℃；在所述发酵培养的衰亡期控制发酵温度在 32～34℃。
[0029]采用本专利技术特殊的发酵方法，在发酵对数生长期，提高发酵温度至30～32℃；在发酵稳定期，降低温度至26～28℃能延长产素时间；在发酵衰亡期，提高发酵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种春日链霉菌，其特征在于，所述春日链霉菌为春日链霉菌NK121
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KN
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01(Sterptomyces Kasugaensis NK121
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01)，保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏编号为CCTCC NO：M 2020619。2.一种春雷霉素的发酵方法，其特征在于，包括：将种子液接种于发酵培养基中进行发酵培养，其中，在所述发酵培养的对数生长期额外添加氮源。3.根据权利要求2所述的发酵方法，其特征在于，所述氮源为吸水链霉菌发酵井冈霉素后的板框压滤废渣。4.根据权利要求3所述的发酵方法，其特征在于，所述吸水链霉菌发酵井冈霉素后的板框压滤废渣中总氮含量为5～8wt％，氨基氮含量为1～3wt％。5.根据权利要求2所述的发酵方法，其特征在于，以培养基的总重量计，所述额外添加氮源的添加量为0.15～0.35wt％。6.根据权利要求2所述的发酵方法，其特征在于，所述发酵方法进一步包括在所述发酵培养的对数生长期额外添加生长因子，所述生长因子为发酵多粘芽孢杆菌后的离心上清液。7.根据权利要求6所述的发酵方法，其特征在于，所述发酵多粘芽孢杆菌后的离心上清液中总糖含量为1～3wt％，还原糖含量为0.1～0.8wt％，溶磷含量为100～800ppm。8.根据权利要求6所述的发酵方法，其特征在于，以培养基的总重量计，所述生长因子添加量为0.05～0.15wt％。9.根据权利要求6所述的发酵方法，其特征在于，所述发酵方法进一步包括在所述发酵培养的稳定期添加合成春雷霉素的前体，所述合成春雷霉素的前体选自氨基葡萄糖、油酸、亚油酸；任选地，以培养基的总重量计，所述合成春雷霉...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘守德，周莉，程治国，刘华梅，王晓辉，李青，万俊，潘渝，徐广，黄芳，龚永华，
申请(专利权)人：武汉科诺生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：