CN104745651B

CN104745651B - 用于多产色链霉菌发酵生产多烯大环内酯类抗真菌抗生素的发酵培养基及其制备方法

Info

Publication number: CN104745651B
Application number: CN201510150027.3A
Authority: CN
Inventors: 张镜
Original assignee: Jiaying University
Current assignee: Jiaying University
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2015-03-30
Publication date: 2018-03-27
Anticipated expiration: 2035-03-30
Also published as: CN104745651A

Abstract

本发明公开了一种用于多产色链霉菌发酵生产多烯大环内酯类抗真菌抗生素的发酵培养基及其制备方法，属于发酵工程与生物农药技术领域，发酵培养基包括糖类碳源、有机氮源、无机氮源、无机盐、酵母膏和淀粉酶；制备方法包括下述步骤：(1)将糖类碳源与淀粉酶混均后，加水加热形成糖类碳源物质酶解液；(2)将有机氮源、无机氮源、无机盐和酵母膏混合并加水加热形成氮源物质混合液；(3)将糖类碳源物质酶解液和氮源物质混合液混合，然后补足水，最后用盐酸与氢氧化钠调节溶液PH值至3～10即成；本发明旨在提供一种多烯大环内酯类抗生素产量高、抗菌作用强的发酵培养基及其制备方法；用于多产色链霉菌发酵生产多烯大环内酯类抗真菌抗生素。

Description

用于多产色链霉菌发酵生产多烯大环内酯类抗真菌抗生素的发酵培养基及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种发酵培养基，更具体地说，尤其涉及一种用于多产色链霉菌发酵生产多烯大环内酯类抗真菌抗生素的发酵培养基。本发明同时涉及一种制备上述发酵培养基的方法。

背景技术

多烯大环内酯类抗生素对多种真菌具有很强抗菌作用、对细菌无抗菌作用的广谱抗真菌物质抗生素，且为世界公认的安全、广谱、高效的抗菌活性物质，不能被人体的胃、肠道吸收。多烯大环内酯类的纳他霉素、金褐霉素在临床在用于治疗真菌引起的皮肤病等，且使用多半个世纪几乎没有出现抗药性，近年国内外已广泛用作乳制品、肉制品等加工食品等的安全防腐剂。多烯大环内酯类抗生素还有用于防治农作物病害防治的研究报道。目前多烯大环内酯类抗生素产生菌的生产能力低、产品售价过高，难在农业生产上广泛应用。

多产色链霉菌(Streptomyces polychromogenes)产的抗菌物质有350nm、332nm及317nm的3个吸收峰，为多烯大环内酯类广谱抗真菌抗生素，但迄今无多产色链霉菌产多烯大环内酯类抗生素的报道。多产色链霉菌发酵液对多种引起水果腐烂的病原具有突出的抗菌作用，是开发安全高效的、新生物农药的宝贵资源。

开发多产色链霉菌产活性物质用于水果采后的安全防腐或高附加值农产品生产中的真菌性病害的防治，将具有重要的经济、社会与生态效益。开发多产色链霉菌产此物质的先决条件是掌握菌种生产能力充分表达的发酵培养基。

发明内容

本发明的前一目的在于提供一种多烯大环内酯类抗生素产量高、抗菌作用强的发酵培养基。

本发明的后一目的在于提供一种制备上述发酵培养基的方法。

本发明的前一技术方案是这样实现的：一种用于多产色链霉菌发酵生产多烯大环内酯类抗真菌抗生素的发酵培养基，包括糖类碳源、有机氮源、无机氮源、无机盐、酵母膏和淀粉酶，其中所述糖类碳源的浓度为20～100g/L；有机氮源的浓度为10～100g/L；无机氮源的浓度为1～10g/L；无机盐的浓度为0.001～10g/L；酵母膏的浓度为0.1～10g/L；淀粉酶的浓度为0.1～10g/L。

上述的用于多产色链霉菌发酵生产多烯大环内酯类抗真菌抗生素的发酵培养基中，所述糖类碳源为玉米淀粉、大米淀粉、小麦淀粉、可溶性淀粉、红薯粉、马铃薯粉、木薯粉、糊精、麦芽糖、甘油中的任意一种。

上述的用于多产色链霉菌发酵生产多烯大环内酯类抗真菌抗生素的发酵培养基中，所述有机氮源为大豆饼粉、花生饼粉、蚕蛹粉、鱼粉、牛肉膏、蛋白胨中的任意一种。

上述的用于多产色链霉菌发酵生产多烯大环内酯类抗真菌抗生素的发酵培养基中，所述无机氮源为硝酸钾、硝酸铵、硝酸钠、硫酸铵、氯化铵、硫酸铵、碳酸铵中的任意一种。

上述的用于多产色链霉菌发酵生产多烯大环内酯类抗真菌抗生素的发酵培养基中，所述无机盐为磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钾、硫酸铜、硼酸钠、钼酸铵中的任意一种。

上述的用于多产色链霉菌发酵生产多烯大环内酯类抗真菌抗生素的发酵培养基中，所述淀粉酶为α-淀粉酶。

本发明的后一技术方案是这样实现的：一种制备权利要求1所述发酵培养基的方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)将糖类碳源与淀粉酶混均后，加入1～20倍的水调成糊状，在40～90℃温度下加热10～180分钟，形成糖类碳源物质酶解液；(2)将有机氮源、无机氮源、无机盐和酵母膏混合并加入有机氮源1～50倍体积的水搅拌均匀，在20～200℃温度下加热10～180分钟，形成氮源物质混合液；(3)将糖类碳源物质酶解液和氮源物质混合液混合，然后补足水，最后用盐酸与氢氧化钠调节溶液PH值至3～10即成。

上述的发酵培养基的方法中，步骤(2)中，有机氮源、无机氮源、无机盐和酵母膏混合并加入有机氮源1～50倍体积的水搅拌均匀后，首先用盐酸与氢氧化钠调节溶液PH值至6～12，然后再进行加热。

上述的发酵培养基的方法中，步骤(2)中，有机氮源首先进行干燥、破碎，然后过30-120目筛后，再与无机氮源、无机盐和酵母膏混合。

本发明采用上述成份并结合科学的方法制备发本地培养基，其中各成份来源广泛，成本低廉，无特殊要求。将本发明方法制备的发酵培养基作为多产色链霉菌液体深层通气发酵生产多烯大环内酯类抗真菌抗生素的发酵液，具有抗菌活性强、抗生素产量高的优点，发酵液多烯大环内酯类抗生素的粗提物可达12.1g/L，同时，20μL发酵液对青霉菌的抑菌圈面积达637.62mm²。并且由于来源广泛易得，具有较大的应用价值。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。

本发明的一种用于多产色链霉菌发酵生产多烯大环内酯类抗真菌抗生素的发酵培养基，包括糖类碳源、有机氮源、无机氮源、无机盐、酵母膏和淀粉酶，所述糖类碳源的浓度为20～100g/L；有机氮源的浓度为10～100g/L；无机氮源的浓度为1～10g/L；无机盐的浓度为0.001～10g/L；酵母膏的浓度为0.1～10g/L；淀粉酶的浓度为0.1～10g/L。

具体地，在本实施例中，所述糖类碳源为玉米淀粉、大米淀粉、小麦淀粉、可溶性淀粉、红薯粉、马铃薯粉、木薯粉、糊精、麦芽糖、甘油中的任意一种。

所述有机氮源为大豆饼粉、花生饼粉、蚕蛹粉、鱼粉、牛肉膏、蛋白胨中的任意一种。

所述无机氮源为硝酸钾、硝酸铵、硝酸钠、硫酸铵、氯化铵、硫酸铵、碳酸铵中的任意一种。

所述无机盐为磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钾、硫酸铜、硼酸钠、钼酸铵中的任意一种。

所述淀粉酶为α-淀粉酶。

本发明的一种制备权利要求1所述发酵培养基的方法，包括下述步骤：

(1)将糖类碳源与淀粉酶混均后，加入1～20倍的水调成糊状，在40～90℃温度下加热10～180分钟，形成糖类碳源物质酶解液；

(2)将有机氮源首先进行干燥、破碎，然后过30-120目筛后，再与无机氮源、无机盐和酵母膏混合，并加入有机氮源1～50倍体积的水搅拌均匀后，首先用盐酸与氢氧化钠调节溶液PH值至6～12，再在20～200℃温度下加热10～180分钟，形成氮源物质混合液；

(3)将糖类碳源物质酶解液和氮源物质混合液混合，然后补足水，最后用盐酸与氢氧化钠调节溶液PH值至3～10即成。

实施例1

培养基成分：玉米淀粉40g/L、大豆饼粉45g/L、硝酸钾5g/L、ɑ-淀粉酶0.5g/L、酵母膏1.5g/L、硫酸铜0.02g/L，自来水补足至1000mL。

制备方法：将玉米淀粉与α-淀粉酶混匀，再加入玉米淀粉5倍体积的自来水调为糊状，在70～80度加热40分钟，形成糖类碳源物质酶解液；然后将大豆饼粉进行干燥、破碎，然后过30目筛后，再与硝酸钾、硫酸铜和酵母膏混合，并加入大豆饼粉3倍体积的水搅拌均匀后，首先用盐酸与氢氧化钠调节溶液PH值至8.5，再在20-50℃温度下加热180分钟，形成氮源物质混合液；将糖类碳源物质酶解液和氮源物质混合液混合，然后补足水，最后用盐酸与氢氧化钠调节溶液PH值至6即成。

多产色链霉菌以此培养基在5L发酵罐发酵5天后，发酵液中多烯大环内酯类抗生素粗提物产量10.4g/L。

实施例2

培养基成分：小麦淀粉60g/L、花生饼粉65g/L、硝酸铵3g/L、磷酸氢二钠0.008g/L、ɑ-淀粉酶2g/L、酵母膏3g/L，自来水补足至1000mL。

制备方法：将小麦淀粉与α-淀粉酶混匀，再加入小麦淀粉8倍体积的自来水调为糊状，在60～70度加热80分钟，形成糖类碳源物质酶解液；然后将花生饼粉进行干燥、破碎，然后过100目筛后，再与、硝酸铵、磷酸氢二钠和酵母膏混合，并加入花生饼粉10倍体积的水搅拌均匀后，首先用盐酸与氢氧化钠调节溶液PH值至10，再在50-100℃温度下加热120分钟，形成氮源物质混合液；将糖类碳源物质酶解液和氮源物质混合液混合，然后补足水，最后用盐酸与氢氧化钠调节溶液PH值至8即成。

多产色链霉菌以此培养基在5L发酵罐发酵5天后，发酵液中多烯大环内酯类抗生素粗提物产量8.8g/L。

实施例3

培养基成分：红薯粉粉80g/L、蚕蛹粉85g/L、硫酸铵8g/L、硼酸钠0.05g/L、ɑ-淀粉酶4g/L、酵母膏6g/L，自来水补足至1000mL。

制备方法：将红薯粉粉与α-淀粉酶混匀，再加入红薯粉粉8倍体积的自来水调为糊状，在50～60度加热120分钟，形成糖类碳源物质酶解液；然后将蚕蛹粉进行干燥、破碎，然后过60目筛后，再与硫酸铵、硼酸钠和酵母膏混合，并加入蚕蛹粉15倍体积的水搅拌均匀后，首先用盐酸与氢氧化钠调节溶液PH值至10.5，再在100-150℃温度下加热100分钟，形成氮源物质混合液；将糖类碳源物质酶解液和氮源物质混合液混合，然后补足水，最后用盐酸与氢氧化钠调节溶液PH值至7.5即成。

多产色链霉菌以此培养基在5L发酵罐发酵5天后，发酵液中多烯大环内酯类抗生素粗提物产量11.6g/L。

实施例4

培养基成分：马铃薯粉100g/L、鱼粉100g/L、氯化铵10g/L、磷酸二氢钠10g/L、ɑ-淀粉酶10g/L、酵母膏10g/L，自来水补足至1000mL。

制备方法：将马铃薯粉与α-淀粉酶混匀，再加入马铃薯粉20倍体积的自来水调为糊状，在40～50度加热180分钟，形成糖类碳源物质酶解液；然后将鱼粉进行干燥、破碎，然后过120目筛后，再与氯化铵、磷酸二氢钠和酵母膏混合，并加入鱼粉50倍体积的水搅拌均匀后，首先用盐酸与氢氧化钠调节溶液PH值至12，再在150-200℃温度下加热10分钟，形成氮源物质混合液；将糖类碳源物质酶解液和氮源物质混合液混合，然后补足水，最后用盐酸与氢氧化钠调节溶液PH值至10即成。

多产色链霉菌以此培养基在5L发酵罐发酵5天后，发酵液中多烯大环内酯类抗生素粗提物产量12.9g/L。

实施例5

培养基成分：麦芽糖20g/L、牛肉膏10g/L、碳酸铵1g/L、磷酸氢二钾0.001g/L、ɑ-淀粉酶0.1g/L、酵母膏0.1g/L，自来水补足至1000mL。

制备方法：将麦芽糖与α-淀粉酶混匀，再加入麦芽糖1倍体积的自来水调为糊状，在80～90度加热10分钟，形成糖类碳源物质酶解液；然后将牛肉膏与碳酸铵、磷酸氢二钾和酵母膏混合，并加入牛肉膏1倍体积的水搅拌均匀后，首先用盐酸与氢氧化钠调节溶液PH值至6，再在120-150℃温度下加热60分钟，形成氮源物质混合液；将糖类碳源物质酶解液和氮源物质混合液混合，然后补足水，最后用盐酸与氢氧化钠调节溶液PH值至3即成。

多产色链霉菌以此培养基在5L发酵罐发酵5天后，发酵液中多烯大环内酯类抗生素粗提物产量7.6g/L。

Claims

1.一种用于多产色链霉菌发酵生产多烯大环内酯类抗真菌抗生素的发酵培养基，包括糖类碳源、有机氮源、无机氮源、无机盐、酵母膏和淀粉酶，其特征在于，所述糖类碳源的浓度为20～100g/L；有机氮源的浓度为10～100g/L；无机氮源的浓度为1～10g/L；无机盐的浓度为0.001～10g/L；酵母膏的浓度为0.1～10g/L；淀粉酶的浓度为0.1～10g/L；

所述糖类碳源为玉米淀粉、大米淀粉、小麦淀粉、红薯粉、马铃薯粉、木薯粉、糊精、麦芽糖、甘油中的任意一种；

所述无机氮源为、硝酸铵、硫酸铵、氯化铵、硫酸铵、碳酸铵中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的用于多产色链霉菌发酵生产多烯大环内酯类抗真菌抗生素的发酵培养基，其特征在于，所述糖类氮源还可以为可溶性淀粉。

3.根据权利要求1所述的用于多产色链霉菌发酵生产多烯大环内酯类抗真菌抗生素的发酵培养基，其特征在于，所述无机盐为磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钾、硫酸铜、硼酸钠、钼酸铵中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的用于多产色链霉菌发酵生产多烯大环内酯类抗真菌抗生素的发酵培养基，其特征在于，所述淀粉酶为α-淀粉酶。

5.一种制备权利要求1所述发酵培养基的方法，其特征在于，包括下述步骤：（1）将糖类碳源与淀粉酶混均后，加入1～20倍的水调成糊状，在40～90℃温度下加热10～180分钟，形成糖类碳源物质酶解液；（2）将有机氮源、无机氮源、无机盐和酵母膏混合并加入有机氮源1～50倍体积的水搅拌均匀，在20～200℃温度下加热10～180分钟，形成氮源物质混合液；（3）将糖类碳源物质酶解液和氮源物质混合液混合，然后补足水，最后用盐酸与氢氧化钠调节溶液PH值至3～10即成。

6.根据权利要求5所述的发酵培养基的方法，其特征在于，步骤（2）中，有机氮源、无机氮源、无机盐和酵母膏混合并加入有机氮源1～50倍体积的水搅拌均匀后，首先用盐酸与氢氧化钠调节溶液PH值至6～12，然后再进行加热。

7.根据权利要求5或6所述的发酵培养基的方法，其特征在于，步骤（2）中，有机氮源首先进行干燥、破碎，然后过30-120目筛后，再与无机氮源、无机盐和酵母膏混合。