CN101245320A - 一种固态发酵处理万古霉素发酵废渣的方法 - Google Patents

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陈代杰
金一平
戈梅
罗敏玉
张建斌
阮林高
叶伟东
吴亚铭
阮丽军
左明丽
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Zhejiang Medicine Co Ltd Xinchang Pharmaceutical Factory
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Abstract

本发明提供了一种万古霉素发酵废渣的处理方法。本发明利用万古霉素发酵废渣作为唯一的培养基，在合适的条件下采用固态培养方法培养酵母菌。经过培养和适当的干燥粉碎，得到的酵母培养物干粉中不含万古霉素残留。这样不仅解决了万古霉素发酵废渣中万古霉素残留的问题，实现了无害化处理，同时还能有效培养酵母，获得大量有应用价值的酵母蛋白。

Description

一种固态发酵处理万古霉素发酵废渣的方法
技术领域
本发明属于发酵废渣处理和酵母培养领域，具体地说，是关于一种通过酵母固态发酵处理万古霉素发酵废渣的方法。
背景技术
万古霉素是一种糖肽类抗生素，是目前临床上用于治疗由甲氧西林耐药金葡球菌引起的严重感染疾病的首选药物，现大多采用微生物发酵培养的方式进行生产。
万古霉素发酵结束后，发酵液经过一定的预处理，滤去有用的清液后，在剩下的发酵废渣中，主要成分有万古霉素产生菌的菌丝体、原培养基中未代谢利用完的有机物、无机盐和少量万古霉素等；其特点是富含有机物和菌体蛋白，同时还含有一定量的万古霉素残留。
现在，对抗生素废渣的常规处理方法主要有以下二种：一是把废渣当作废弃物直接排放；二是将废渣煅烧。但是，方法一会对环境造成严重的污染，并直接或间接地危害到人畜健康；方法二成本高、有污染，且浪费严重。因此，对万古霉素生产企业而言，如何对发酵废渣的进行有效的、低成本的无害化处理是一个亟待解决的问题。
利用酵母菌对抗生素发酵废渣进行再利用以获得菌体蛋白的方法在现有技术中已有报道，例如无锡轻工大学生物工程学院等的文献(粮食与饲料工业，第10期，30-31页，1999)报道了利用酵母菌对井冈霉素进行固态发酵以获得菌体蛋白，阮南等的文献(河北工业科技，第23卷第2期，79-81页，2006)中报道了利用酵母菌对青霉菌渣进行固体发酵以获得菌体蛋白。但这些方法都需要在固态发酵的培养基(废渣)中额外加入培养酵母菌所需的营养成分，因此虽然对发酵废渣作了处理，但成本仍然较高。
发明内容
本发明的目的在于解决现有万古霉素发酵废渣处理方法所存在的缺陷，从而提供一种利用酵母菌固态发酵对万古霉素发酵废渣进行处理的方法。
为实现上述目的，本发明利用酵母菌在合适的条件下，以固态发酵的方式对万古霉素发酵废渣进行处理，所述固态发酵以万古霉素发酵废渣作为唯一的培养基。
根据本发明，所述培养基的初始含水量为≤80％重量比，优选的是50～65％重量比。
根据本发明，固态发酵的温度范围为20～40℃，优选的是26～32℃。
根据本发明，取决于所使用的酵母菌的不同，固态发酵的时间通常为10小时～7天。
根据本发明，用于万古霉素发酵废渣处理的酵母菌包括地霉属、红酵母属、内真菌属，假丝酵母属、固囊酵母属、德巴利酵母属、以及汉逊酵母属的酵母菌。具体地，这些酵母菌选自：白地霉(Geotrichum candidum)，深红酵母(Rhodotorula rubra)，粘红酵母(Rhodotorula glutinis)，克鲁斯假丝酵母(Candida krusei)，热带假丝酵母(Candida tropicalis)，产朊假丝酵母(Candida utilis)，固囊酵母(Citeromyces matritensis)，汉逊德巴利酵母(Debaryomyces hansenii)，亚膜汉逊酵母(Hansenulasubpelliculosa)，以及扣囊复膜孢酵母(Saccharomycopsis fibuligera)。
根据本发明，经过固态发酵处理后获得的发酵产物经干燥粉碎后获得干粉酵母，经检测，所获得的干粉中不含万古霉素残留。
本发明利用万古霉素发酵废渣作为唯一的培养基培养酵母菌，解决了万古霉素发酵废渣中万古霉素残留的问题，实现了万古霉素发酵废渣的低成本、无害化处理；同时，经过培养还可获得大量有应用价值的酵母蛋白。
附图说明
图1显示了白地霉(实施例8)分别在固态发酵0小时(A)、12小时(B)和120小时(C)的万古霉素菌丝体消解情况。
图2显示了固囊酵母分别在固态发酵0小时(A)、24小时(B)和120小时(C)的万古霉素菌丝体消解情况。
图3为未经酵母固态发酵处理的发酵废渣样品(A)以及经固囊酵母固态发酵处理得到的培养物干粉(B)的HPLC分析图谱，显示经过处理后的干粉中不含万古霉素残留。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。
实施例1、酵母菌种子液的获得
按以下配方配制种子培养基：
麦芽浸粉8.0％；酵母粉0.1％；K2HPO4 0.1％；尿素0.1％；其余成分为水；pH6.0。
培养基经分装、灭菌后，按表1所示分别接入各种酵母菌，于30℃振荡培养24小时，获得酵母菌种子液。
表1
实施例2～12、固态发酵处理万古霉素发酵废渣
取万古霉素发酵废渣，配制成初始含水量≤80％的固体培养基，然后放到100℃烘箱内烘约5min以进行消毒处理；再按照约10％的接种量接入各酵母菌种子液，于20～40℃的条件下，静置培养10小时～7天，具体见表2。(注：虽然以上消毒处理的条件以及接种量均作了明确的限定，但对于本领域的技术人员来说，可以根据实际情况、例如废渣的量，培养基的初始含水量以及种子液的菌浓度等作适当调整，这是显而易见的)。
其中，在接种12小时后翻动一次，24小时后又翻动一次，以后每隔24小时翻动一次，直到培养结束。
培养结束后，分别进行取样，样品用水稀释浸泡后，涂片于显微镜下观察万古霉素产生菌的菌丝体被消解情况，并对产物中的酵母数进行计量，结果如表2所示。
表2
  实施例   废渣初始含水量(％)   酵母菌CGMCC No.   培养温度(℃)   培养时间   菌丝体消解情况(％)   酵母数量(亿个/克干粉)
  2   55   2.1062   28   10hr   10   1.25
  3   50   2.670   25   1d   15   2.13
  4   20   2.107   20   5d   45   11.67
  5   80   2.1182   28   3d   40   13.03
  6   60   2.1774   26   1d   20   17.15
  7   70   2.120   32   12hr   10   8.73
  8   30   2.1062   30   6d   75   453.75
  9   10   2.33   40   4d   30   23.28
  10   0   2.740   30   2d   15   7.20
  11   40   2.1145   35   4d   60   14.52
  12   65   2.202   28   7d   90   4.17
由表2的结果可见，采用本发明的方法对万古霉素发酵废渣进行固态发酵处理后，废渣中原来含有的万古霉素产生菌的菌丝体可以被不同程度地消解；同时在培养产物中富集了大量的酵母菌体，每克培养物干粉中酵母菌的数量可达数亿到数百亿个。
同时抽取固囊酵母处理的样品在105℃烘干，干燥后粉碎，采用高效液相色谱检测法(HPLC)对其万古霉素残留进行检测，同时以未经发酵处理的废渣作为对照，结果如图3所示。
图3的HPLC分析结果显示，在培养后获得的干粉中，没有检测到万古霉素的残留，即通过上述方法处理后，得到的干粉中无抗生素残留。

Claims (10)

1. 一种万古霉素发酵废渣的处理方法，其特征在于，利用酵母菌以固态发酵的方式对废渣进行发酵处理，所述固态发酵以万古霉素发酵废渣作为唯一的培养基。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述培养基的初始含水量为≤80％重量比。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述培养基的初始含水量为50～65％重量比。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固态发酵的温度为20～40℃。
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述固态发酵的温度为26～32℃。
6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固态发酵的时间为10小时～7天。
7. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酵母菌包括地霉属酵母菌，红酵母属酵母菌，内真菌属酵母菌，假丝酵母属酵母菌，固囊酵母属酵母菌，德巴利酵母属酵母菌，以及汉逊酵母属酵母菌。
8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述酵母菌选自：白地霉(Geotrichum candidum)，深红酵母(Rhodotorula rubra)，粘红酵母(Rhodotorula glutinis)，克鲁斯假丝酵母(Candida krusei)，热带假丝酵母(Candida tropicalis)，产朊假丝酵母(Candida utilis)，固囊酵母(Citeromyces matritensis)，汉逊德巴利酵母(Debaryomyces hansenii)，亚膜汉逊酵母(Hansenula subpelliculosa)，扣囊复膜孢酵母(Saccharomycopsis fibuligera)。
9. 如权利要求1～8中任一项所述的方法，其特征在于，还包括对发酵产物进行干燥粉碎获得干粉酵母的步骤。
10. 如权利要求9所述，其特征在于，所述干粉中不含万古霉素残留。
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
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