一种用于生产7-氨基头孢烷酸的发酵培养基及其发酵方法技术

本发明专利技术提供一种用于生产如式I所示的7-氨基头孢烷酸(7-ACA)的发酵培养基，以所述发酵培养基的总体积计，它含有：4.2-18％(g/100mL)碳源；10-12％(g/100mL)氮源；和微量元素溶液；以所述微量元素溶液的体积计，其中含有ZnSO4·7H2O?0.2-13.2(g/100mL)，CuSO4·5H2O?0.2-0(g/100mL)；所述金属离子包括钾、镁、钙、铁、和锰，以所述发酵培养基的总体积计，其中CaCO3?0.1-1％(g/100mL)；所述发酵培养基pH?5.0-10.0。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物
，尤其涉及一种用于生产7-氨基头孢烷酸(7-ACA)的发酵培养基及其发酵方法。
技术介绍
头孢菌素类抗生素具有抗菌谱广、抗菌活性强、耐青霉素酶、疗效高、毒性低等优点，在临床上应用广泛。头孢菌素类抗生素很大一部分都是从其母核7-氨基头孢烷酸(7-ACA)接上不同侧链而得到的半合成抗生素。7-ACA的分子式为CltlH12N2O5S,分子量为272. 28,化学名称为3-乙酸氧甲基-5-硫-7-氨基-8-氧-I-氮杂二环羊~2~烯-2-羧酸， 熔点300°C，等电点pI3. 5，白色结晶或结晶性粉末。目前已知的7-ACA制备方法，工业上主要以化学法和生物酶催化法由头孢菌素C(CPC)获得。CPC是由顶头孢霉(Acremonium chrysogenum)产生的。由于化学裂解法环境污染大，原料成本高，因此7-ACA的生产以酶法转化为主。现有生物酶催化法包括两步酶法及一步酶法。两步酶法已用于工业化生产，其涉及两个酶(D-氨基酸氧化酶和戊二酰基转移酶)分步催化。一步酶法用头孢菌素C酰基转移酶直接催化CPC形成7-ACA，目前还没有工业化，技术上有待进一步改进。中国专利申请200810205094. 0中公开了构建的一株重组菌，将头孢菌素C酰基转移酶基因导入顶头孢霉中，并一步发酵产生7-ACA，但是其发酵水平比较低，与生产水平差距较大。本专利技术主要研究如何利用这个重组菌通过改进发酵工艺从而提高7-ACA的发酵水平。重组菌由于导入一个外源的头孢菌素C酰基转移酶，而原先头孢菌素C的发酵条件有一部分并不适合头孢菌素C酰基转移酶在发酵过程中发挥最大酶活将原发酵产生的头孢菌素C转化成7-ACA，因此，需要对该重组菌进行发酵条件和培养基成分的优化，使重组菌在适于7-ACA生产的条件下进行发酵，提高7-ACA的发酵水平。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种大规模、高效率生产如式I所示的7-ACA的发酵培养基。本专利技术的另一个目的是提供一种使用上述发酵培养基生产7-ACA的方法。在本专利技术的第一方面，提供了一种用于生产如式I所示的7-氨基头孢烷酸(7-ACA)的发酵培养基，以所述发酵培养基的总体积计，它含有4. 2-18% (g/1OOmL)碳源；10-12% (g/100mL)氮源；和微量元素溶液；以所述微量元素溶液的体积计，其中含有ZnSO4 7H20 0. 2-13. 2 (g/1OOmL)，CuSO4 5H20 0. 2-0(g/100mL)；所述金属离子包括钾、镁、钙、铁、和锰，以所述发酵培养基的总体积计，其中CaCO30. 1-1% (g/1OOmL)；所述发酵培养基pH 5. 0-10. 0 ；权利要求1.一种用于生产如式I所示的7-氨基头孢烷酸(7-ACA)的发酵培养基，其特征在于，以所述发酵培养基的总体积计，它含有 4. 2-18% (g/1OOmL)碳源； 10-12% (g/1OOmL)氮源；和 微量元素溶液； 以所述微量元素溶液的体积计，其中含有ZnSO4 *7H20 0. 2-13. 2 (g/100mL), CuSO4 *5H200. 2-0(g/100mL)； 所述金属离子包括钾、镁、钙、铁、和锰，以所述发酵培养基的总体积计，其中CaCO30. 1-1% (g/1OOmL)； 所述发酵培养基pH 5. 0-10. 0 ；2.如权利要求I所述的发酵培养基，其特征在于，其中含有CaCO30. 1-0. 8(g/100mL)。3.如权利要求I所述的发酵培养基，其特征在于，在所述微量元素溶液中，含有ZnSO4 7H20 0. 2-13. 2(g/100mL)，CuSO4 5H20 0. 1-0 (g/1OOmL)。4.如权利要求3所述的发酵培养基，其特征在于，在所述微量元素溶液中，含有ZnSO4 7H20 0. 2-3. 3(g/100mL)。5.如权利要求1-4任一所述的发酵培养基，其特征在于，所述培养基的pH7. 0-10. O。6.如权利要求5所述的发酵培养基，其特征在于，以所述发酵培养基的总体积计，它含有 4.2-18% (g/1OOmL)碳源； 10-12% (g/1OOmL)氮源；和 微量元素溶液； 以所述微量元素溶液的体积计，其中含有ZnSO4 7H20 0. 2-3. 3 (g/1OOmL)，CuSO4 5H200. 1-0 (g/1OOmL)； 所述金属离子包括钾、镁、钙、铁、和锰，以所述发酵培养基的总体积计，其中CaCO30. 1-0. 8% (g/1OOmL)； 所述发酵培养基PH 7. 0-9. 6 ； 所述碳源包括淀粉、糊精、葡萄糖； 所述氮源包括玉米浆、甲硫氨酸、尿素、和(NH4)2S04。7.如权利要求6所述的发酵培养基，其特征在于，所述发酵培养基中含有1-6%(g/1OOmL)淀粉、3-10% (g/1OOmL)糊精和0.2-2.0% (g/1OOmL)葡萄糖；所述发酵培养基中还含有 9-10% (g/1OOmL)玉米浆和 I. 0-2.0% (g/1OOmL) (NH4)2SO408.如权利要求I所述的发酵培养基，其特征在于，以所述发酵培养基的总体积计，它含有玉米浆 10% (g/100mL)，淀粉 3% (g/100mL)，糊精 6% (g/100mL)，葡萄糖 0. 5 %(g/1OOmL)，甲硫氨酸 0. 6% (g/1OOmL)，尿素 0. 3 % (g/1OOmL)，KH2PO4 0. 9% (g/1OOmL)，MgSO4 *7H20 0. 3% (g/1OOmL), (NH4)2SO4 I. 3% (g/100mL)，CaCO3 0. 1-1% (g/100mL)，微量元素溶液 1ml，和豆油 0. 4ml/20ml, pH 5. 0-10. 0 ； 以所述微量元素溶液的体积计，其中含有FeSO4 7H20 0. 8(g/100mL, )，MnSO4 H2O0. 2 (g/1OOmL)，ZnSO4 7H20 0. 2-13. 2 (g/1OOmL)，CuSO4 5H20 0. 2-0 (g/1OOmL)。9.如权利要求8所述的发酵培养基，其特征在于，以所述发酵培养基的总体积计，它含有玉米浆 10% (g/100mL)，淀粉 3% (g/100mL)，糊精 6% (g/100mL)，葡萄糖 0. 5 %(g/1OOmL)，甲硫氨酸 0. 6 % (g/1OOmL)，尿素 0. 3 % (g/1OOmL)，KH2PO4 0. 9% (g/1OOmL)，MgSO4 *7H20 0. 3% (g/1OOmL)，(NH4)2SO4 I. 3% (g/100mL)，CaCO3 0. 1-0. 8% (g/100mL)，微量元素溶液 1ml，和豆油 0. 4ml/20ml, pH 7. 0-9. 6 ； 以所述微量元素溶液的体积计，其中含有FeSO4 *7H20 0. 8w/L% (g/1OOmL), MnSO4 -H2O0. 2 (g/1OOmL)，ZnSO4 7H20 0. 2-3. 3 (g/1OOmL)，CuSO4 5H20 0-0. I 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产如式I所示的7？氨基头孢烷酸(7？ACA)的发酵培养基，其特征在于，以所述发酵培养基的总体积计，它含有：4.2？18％(g/100mL)碳源；10？12％(g/100mL)氮源；和微量元素溶液；以所述微量元素溶液的体积计，其中含有ZnSO4·7H2O？0.2？13.2(g/100mL)，CuSO4·5H2O？0.2？0(g/100mL)；所述金属离子包括钾、镁、钙、铁、和锰，以所述发酵培养基的总体积计，其中CaCO3？0.1？1％(g/100mL)；所述发酵培养基pH？5.0？10.0；FSA00000484992700011.tif

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡又佳，刘艳，龚桂花，朱宝泉，刘红，
申请(专利权)人：上海医药工业研究院，
类型：发明
国别省市：