CN104404112A - 微生物发酵补料生产阿维拉霉素的方法 - Google Patents

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李国栋
邓健
刘伯雅
杜春荣
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Abstract

本发明公开了一种微生物发酵补料生产阿维拉霉素的方法，以产绿链霉菌为菌种发酵生产阿维拉霉素，在发酵过程中向发酵液中补加前体物质和酶的激活剂，以提高阿维拉霉素发酵水平，所述的前体物质为缬氨酸，酶的激活剂为氯化钙。本发明采用在发酵过程中补料的方式提高阿维拉霉素的发酵水平，该方法简单易行，阿维拉霉素的发酵水平能够得到显著提高，可达12%以上。

Description

微生物发酵补料生产阿维拉霉素的方法
技术领域
本发明涉及一种微生物发酵补料生产阿维拉霉素的方法，属于工业生物技术，发酵工程领域。
背景技术
阿维拉霉素又称卑霉素、阿美拉霉素，是一种新型消化促进剂或代谢调节剂，是由产绿链霉菌（Streptomyces viridocbromogene）发酵产生的Orthosomycin（寡糖类）抗生素二氯异扁枝衣酸酯，通过与细菌核糖体结合来抑制蛋白质的合成，是一种特殊的蛋白质合成抑制剂。阿维拉霉素为中性，呈无色针状结晶，熔点为181～182℃，微溶于水，易溶于丙酮、丙醇、乙酸乙酯、苯和乙醚等有机溶剂中。阿维拉霉素约有A、A′、B、C、D1、D2、E、F、G、H、I、J、K等十多个组分，其中A组分活性最高。
阿维拉霉素主要抑制革兰阳性菌，对革兰阴性菌效果较差，具有稳定而良好的促生长和预防动物疾病的双重效果，安全性高、残留极低、无交叉耐药性、对环境无影响等优点，能够提高猪和肉鸡的平均日增重。众多的国家和地区如拉丁美洲、亚洲和欧洲均允许将阿维拉霉素作为一种抗菌促生长剂添加于猪鸡饲料中。
目前，阿维拉霉素主要分批发酵方式，由于发酵周期长且不补料，发酵水平达不到理想效果，因此通过发酵补料工艺的开发来提高阿维拉霉素发酵水平是很有必要的。
发明内容
本发明的目的是提供微生物发酵补料生产阿维拉霉素的方法，采用发酵菌株在发酵培养基中恒温培养过程中向发酵液中补加前体物质和酶的激活剂，缬氨酸为前体物质，前体物质三次补料的方法，提高阿维拉霉素的发酵水平。该方法简单可行，通过在发酵过程中补料来提高阿维拉霉素的发酵水平，效果显著。
本发明具体技术方案如下：
微生物发酵补料生产阿维拉霉素的方法，以产绿链霉菌为菌种发酵生产阿维拉霉素，在发酵过程向发酵液中补加前体物质和酶的激活剂，以提高阿维拉霉素发酵水平，所述的前体物质为缬氨酸，酶的激活剂为氯化钙。
本发明方法中，缬氨酸的补加量为每次每立方米发酵液添加2-4g，氯化钙补加量为每立方米发酵液添加3-8g。
本发明方法中，缬氨酸补加时间为发酵24h、48h和72h各补加一次；氯化钙补加时间为发酵36h。
本发明方法中，发酵培养条件为培养温度27.5-28.5℃，通气比1:0.5-1:1.1vvm，罐压0.05-0.10MPa，转速80-150rpm培养200-240h。发酵培养基的成分为：玉米淀粉40.0g/l，葡萄糖20.0g/l，黄豆饼粉10.0 g/l， CaCl2 2.0 g/l，CaCO3 4.0 g/l，NaCl 1.0 g/l，pH7.2-7.4。
本发明方法中，产绿链霉菌进行斜面培养和种子培养，以达到发酵所需的菌种量。斜面培养基成分为：玉米淀粉20.0 g/l，KNO3 1.0 g/l，K2HPO4 0.5 g/l，CaCl2 2.0 g/l，琼脂30.0 g/l；培养基pH7.0-7.2，培养温度28℃，培养周期6-8天。
种子培养基的成分为：黄豆饼粉15.0 g/l，酵母粉 25.0 g/l，葡萄糖 5.0 g/l，糊精 20.0 g/l，CaCl22.0 g/l，CaCO31.0 g/l，pH7.0-7.2。种子培养条件为培养温度28℃，通气量1:1-1:1.1vvm，转速150-200rpm，培养时间24-36h。
本发明方法中，所采用的发酵过程方法采用申请号为201210469141.9，发明名称为“一种发酵生产阿维拉霉素的方法”的发明专利中的工艺，该专利已经在2013.2.20日进行了公开，所以本发明中所用的发酵方法已经满足了充分公开的要求。
本发明采用在发酵过程中补料的方式提高阿维拉霉素的发酵水平，该方法简单易行，阿维拉霉素的发酵水平能够得到显著提高，最高可达10%以上。
具体实施方式：
下面结合实例对本发明进行进一步阐述，应该说明的是，下述实例仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
本发明所用的发酵方法为以产绿链霉菌为菌种发酵生产阿维拉霉素，所采用的发酵过程方法采用申请号为201210469141.9，发明名称为“一种发酵生产阿维拉霉素的方法”的发明专利中的工艺，该专利已经在2013.2.20日进行了公开，在发酵过程中进行补料，具体以下实例说明。
实施例1：
微生物发酵补料生产阿维拉霉素的方法，以产绿链霉菌为菌种发酵生产阿维拉霉素，在发酵过程向发酵液中补加前体物质和酶的激活剂，以提高阿维拉霉素发酵水平，所述的前体物质为缬氨酸，酶的激活剂为氯化钙。
本发明方法中，缬氨酸的补加量为每次每立方米发酵液添加2g，氯化钙补加量为每立方米发酵液添加3g。
本发明方法中，缬氨酸补加时间为发酵24h、48h和72h各补加一次；氯化钙补加时间为发酵36h。
实施例2：
微生物发酵补料生产阿维拉霉素的方法，以产绿链霉菌为菌种发酵生产阿维拉霉素，在发酵过程向发酵液中补加前体物质和酶的激活剂，以提高阿维拉霉素发酵水平，所述的前体物质为缬氨酸，酶的激活剂为氯化钙。
本发明方法中，缬氨酸的补加量为每次每立方米发酵液添加3g，氯化钙补加量为每立方米发酵液添加5g。
本发明方法中，缬氨酸补加时间为发酵24h、48h和72h各补加一次；氯化钙补加时间为发酵36h。
实施例3：
微生物发酵补料生产阿维拉霉素的方法，以产绿链霉菌为菌种发酵生产阿维拉霉素，在发酵过程向发酵液中补加前体物质和酶的激活剂，以提高阿维拉霉素发酵水平，所述的前体物质为缬氨酸，酶的激活剂为氯化钙。
本发明方法中，缬氨酸的补加量为每次每立方米发酵液添加4g，氯化钙补加量为每立方米发酵液添加8g。
本发明方法中，缬氨酸补加时间为发酵24h、48h和72h各补加一次；氯化钙补加时间为发酵36h。
实施例4：
微生物发酵补料生产阿维拉霉素的方法，以产绿链霉菌为菌种发酵生产阿维拉霉素，在发酵过程向发酵液中补加前体物质和酶的激活剂，以提高阿维拉霉素发酵水平，所述的前体物质为缬氨酸，酶的激活剂为氯化钙。
本发明方法中，缬氨酸的补加量为依次每立方米发酵液添加2、3、4g，氯化钙补加量为每立方米发酵液添加4g。
本发明方法中，缬氨酸补加时间为发酵24h、48h和72h各补加一次；氯化钙补加时间为发酵36h。
实施例5：
微生物发酵补料生产阿维拉霉素的方法，以产绿链霉菌为菌种发酵生产阿维拉霉素，在发酵过程向发酵液中补加前体物质和酶的激活剂，以提高阿维拉霉素发酵水平，所述的前体物质为缬氨酸，酶的激活剂为氯化钙。
本发明方法中，缬氨酸的补加量为依次每立方米发酵液添加3、4、2g，氯化钙补加量为每立方米发酵液添加7g。
本发明方法中，缬氨酸补加时间为发酵24h、48h和72h各补加一次；氯化钙补加时间为发酵36h。
实施例6：
微生物发酵补料生产阿维拉霉素的方法，以产绿链霉菌为菌种发酵生产阿维拉霉素，在发酵过程向发酵液中补加前体物质和酶的激活剂，以提高阿维拉霉素发酵水平，所述的前体物质为缬氨酸，酶的激活剂为氯化钙。
本发明方法中，缬氨酸的补加量为依次每立方米发酵液添加4、2、3g，氯化钙补加量为每立方米发酵液添加6g。
本发明方法中，缬氨酸补加时间为发酵24h、48h和72h各补加一次；氯化钙补加时间为发酵36h。
实施例7：
微生物发酵补料生产阿维拉霉素的方法，以产绿链霉菌为菌种发酵生产阿维拉霉素，在发酵过程向发酵液中补加前体物质和酶的激活剂，以提高阿维拉霉素发酵水平，所述的前体物质为缬氨酸，酶的激活剂为氯化钙。
本发明方法中，缬氨酸的补加量为每次每立方米发酵液添加1g，氯化钙补加量为每立方米发酵液添加9g。
本发明方法中，缬氨酸补加时间为发酵24h、48h和72h各补加一次；氯化钙补加时间为发酵36h。
实施例8：
微生物发酵补料生产阿维拉霉素的方法，以产绿链霉菌为菌种发酵生产阿维拉霉素，在发酵过程向发酵液中补加前体物质和酶的激活剂，以提高阿维拉霉素发酵水平，所述的前体物质为亮氨酸，酶的激活剂为氯化钙。
本发明方法中，亮氨酸的补加量为每次每立方米发酵液添加4g，氯化钙补加量为每立方米发酵液添加6g。
本发明方法中，缬氨酸补加时间为发酵24h、48h和72h各补加一次；氯化钙补加时间为发酵36h。
实施例9：
微生物发酵补料生产阿维拉霉素的方法，以产绿链霉菌为菌种发酵生产阿维拉霉素，在发酵过程向发酵液中补加前体物质和酶的激活剂，以提高阿维拉霉素发酵水平，所述的前体物质为缬氨酸，酶的激活剂为氯化钙。
本发明方法中，缬氨酸的补加量为每次每立方米发酵液添加2g，氯化钙补加量为每立方米发酵液添加7g。
本发明方法中，缬氨酸补加时间为发酵24h；氯化钙补加时间为发酵36h。
对比例：
不采用补料工艺，申请号为201210469141.9，发明名称为“一种发酵生产阿维拉霉素的方法”的发明专利生产阿维拉霉素。
各个实施例和对比例制备的阿维拉霉素生物学效价如下表所示：
分析各个实施例的情况，实施例1-6工艺参数是在本发明范围内，实施例7工艺参数在本发明工艺参数之外，实施例8补加的前体物质为亮氨酸，实施例9补加的前体物质补加工艺为一次补料。
从上表数据可以看出，在本发明工艺参数之内的实施例1-6制得的阿维拉霉素生物学效价较高，提高率也达到12%以上，尤其是以实施例4效果最佳，明显优于不在本发明的参数（实施例7）、补加的前体物质为亮氨酸（实施例8）、前体物质补加工艺为一次补料（实施例9）制得的阿维拉霉素的生物学效价，可见本发明采用特定的工艺参数、缬氨酸为前体物质，前体物质三次补料的方法，制得的阿维拉霉素生物学效价明显高于未采用补加工艺的阿维拉霉素。

Claims (5)

1.微生物发酵补料生产阿维拉霉素的方法，以产绿链霉菌为菌种发酵生产阿维拉霉素，所采用的发酵过程方法采用申请号为201210469141.9，发明名称为“一种发酵生产阿维拉霉素的方法”的发明专利中的工艺，其特征为：在发酵过程向发酵液中补加前体物质和酶的激活剂，以提高阿维拉霉素发酵水平。
2.如权利要求1所述的微生物发酵补料生产阿维拉霉素的方法，其特征为：所述的前体物质为缬氨酸，酶的激活剂为氯化钙。
3.如权利要求1或2所述的微生物发酵补料生产阿维拉霉素的方法，其特征为：缬氨酸的补加量为每次每立方米发酵液添加2-4g，氯化钙补加量为每立方米发酵液添加3-8g。
4.如权利要求1或2所述的微生物发酵补料生产阿维拉霉素的方法，其特征为：缬氨酸补加时间为发酵24h、48h和72h各补加一次；氯化钙补加时间为发酵36h。
5.如权利要求3所述的微生物发酵补料生产阿维拉霉素的方法，其特征为：缬氨酸的补加量为依次每立方米发酵液添加2、3、4g，氯化钙补加量为每立方米发酵液添加4g。
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