CN106701864A - 一种提高井冈霉素产量的方法 - Google Patents

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本发明涉及微生物领域，具体提供了一种提高井冈霉素产量的方法。井冈霉素是一种植物源性杀菌剂，它是由吸水链霉菌井冈变种产生的水溶性抗生素—葡萄糖苷类化合物，共有A、B、C、D、E、F六种组分，主要活性物质为井冈霉素A。本发明通过进一步优化吸水链霉菌井冈变种发酵培养基具体组分以及其他培养条件，提高井冈霉素的产量。本发明井冈霉素的产量可高达27000μg/mL，且方案简单、成本低廉，适用于工业化大规模生产。

Description

一种提高井冈霉素产量的方法
技术领域
本发明涉及微生物领域，具体提供了一种通过发酵吸水链霉菌井冈变种制取井冈霉素的方法。
背景技术
井冈霉素(jingangmycin)是一种植物源性杀菌剂，它是由吸水链霉菌井冈变种产生的水溶性抗生素—葡萄糖苷类化合物，共有A、B、C、D、E、F六种组分，主要活性物质为井冈霉素A，一般产品中均以A组分的含量来标示产品的规格及产品的质量。井冈霉素是一种放线菌产生的抗生素，具有较强的内吸性，易被菌体细胞吸收并在其内迅速传导，干扰和抑制菌体细胞生长和发育。井冈霉素主要用于小麦纹枯病，也可用于水稻稻曲病、玉米大小斑病以及蔬菜和棉花、豆类等作物病害，具有防效高、无药害、无污染等诸多优点。
目前，现有技术制备井冈霉素的方法存在产量低、原料消耗较大的问题。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过吸水链霉菌井冈变种发酵生产井冈霉素的方法。本发明所述链霉菌株为常规的链霉菌株，可以市售得到，也可以从水稻中分离得到，分离方法为本领域人员常规使用的方法。也可以以文献井冈霉素菌种自然选育及产素能力研究(湖南师范大学自然科学学报2009,32(2)作者钟世华，齐风佩，范明亮，徐满才(湖南师范大学化学化工学院，中国长沙410081))中披露的方法得到。
本发明提供了一种通过吸水链霉菌井冈变种发酵生产井冈霉素的方法，具体包含以下步骤：
步骤(1)：将所述吸水链霉菌井冈变种接种于斜面菌种培养基中，培养至孢子成熟，制备种子液，备用；
步骤(2)：将所述种子液接种于含有0.001～0.005g/L的纤维素酶的发酵培养基中进行发酵培养，得发酵液；
步骤(3)：从发酵液中提取井冈霉素。
本发明所述步骤(1)中菌种培养基组份为：玉米粉25～30g/L、黄豆饼粉20～22g/L、酵母粉10～15g/L、NaCl 1～3g/L、KH2PO40.5～1g/L，CaCO3 0.1～0.2g/L，余量为水；调节pH至6.8～7.2，优选7.0。
进一步地，本发明所述步骤(1)中菌种培养基组份优选为：玉米粉30g/L、黄豆饼粉22g/L、酵母粉10g/L、NaCl 2g/L、KH2PO4 0.8g/L，CaCO3 0.2g/L，余量为水。
本发明所述步骤(2)中发酵培养基还包含以下组分：玉米粉90～100g/L、黄豆饼粉25～30g/L、酵母粉5～8g/L、NaCl 1～2g/L、KH2PO41～3g/L、CaCO3 0.4～0.6g/L，水；调节pH至7.0～7.5，优选7.2。
本发明发酵培养基中纤维素酶的加入，可以与其他培养基组分发生良好的协同作用，有效提高井冈霉素的产量。纤维素酶的加入可以将原材料中的一部分纤维素分解产生葡萄糖，利于菌体的吸收。
进一步地，本发明步骤(2)中所述的发酵培养基组份优选为还包含：玉米粉100g/L、黄豆饼粉25g/L、酵母粉5g/L、NaCl 1g/L、KH2PO4 1.5g/L，CaCO3 0.5g/L，水。
本发明所述水为蒸馏水或去离子水。蒸馏水或者去离子水可以避免杂质离子的带入。
本发明所述步骤(2)发酵培养为振荡培养，且振荡培养的转速为200～250r/min，发酵温度为35～45℃，发酵时间为90～110h。
作为一个整体的技术方案，作为一个整体的技术方案，本发明提供了更有针对性的方案，具体如下：
本发明提供了一种通过吸水链霉菌井冈变种发酵生产井冈霉素的方法，包含以下步骤：
步骤(1)：将所述吸水链霉菌井冈变种接种于斜面菌种培养基中，培养至孢子成熟，制备种子液；所述菌种培养基组份为：玉米粉30g/L、黄豆饼粉22g/L、酵母粉10g/L、NaCl 2g/L、KH2PO4 0.8g/L、CaCO3 0.2g/L，余量为水，调节pH至7.2；备用；
步骤(2)：将所述种子液接种于发酵培养基中进行发酵培养，得发酵液；所述发酵培养基组份为：玉米粉100g/L、黄豆饼粉25g/L、酵母粉5g/L、NaCl 1g/L、KH2PO4 1.5g/L，CaCO3 0.5g/L，纤维素酶0.003g/L，余量为水；调节pH至7.2；
步骤(3)：从发酵液中提取井冈霉素。
一种发酵培养基，其特征在于，包含以下组分：玉米粉90～100g/L、黄豆饼粉25～30g/L、酵母粉5～8g/L、NaCl 1～2g/L、KH2PO4 1～3g/L、CaCO3 0.4～0.6g/L，纤维素酶0.001～0.005g/L，余量为水。本发明所述的发酵培养基在井冈霉素生产中具有良好的应用。
本发明所制得的井冈素产品本发明发酵培养基中纤维素酶合理用量的加入能够显著提高生产井冈霉素的产量，而且方法简单、成本低廉。因此，本发明制备井冈霉素的方法适合于在井冈霉素的工业生产中推广应用。
本发明所述产品皆为市售，且份数皆为重量份，浓度为质量浓度。
具体实施方式
本发明所述链霉菌株为常规的链霉菌株，可以市售得到，也可以从水稻中分离得到，分离方法为本领域人员常规使用的方法。也可以以文献井冈霉素菌种自然选育及产素能力研究(湖南师范大学自然科学学报2009,32(2)作者钟世华，齐风佩，范明亮，徐满才(湖南师范大学化学化工学院，中国长沙410081))中披露的方法得到。
实施例中的其他产品均为市售产品，检测手段为高效液相色谱检测，检测条件为：流速1ml/min，检测波长210nm，使用依利特Hypersil ODS25um、4.6mm×250mm分析柱，控制柱温25℃，保留时间约为8min。
实施例1
本实施例具体提供了一种通过发酵吸水链霉菌井冈变种制取井冈霉素的方法。包含以下步骤：
步骤(1)：将所述吸水链霉菌井冈变种接种于斜面菌种培养基中，培养至孢子成熟，制备种子液；所述菌种培养基组份为：玉米粉30g/L、黄豆饼粉22g/L、酵母粉10g/L、NaCl 2g/L、KH2PO4 0.8g/L、CaCO3 0.2g/L，余量为水，调节pH至7.0；备用；
步骤(2)：将所述种子液接种于发酵培养基中进行发酵培养，得发酵液；所述发酵培养基组份为：玉米粉100g/L、黄豆饼粉25g/L、酵母粉5g/L、NaCl 1g/L、KH2PO4 1.5g/L，CaCO3 0.5g/L、纤维素酶0.003g/L，余量为水；调节pH至7.0，所述发酵培养为振荡培养，且振荡培养的转速为220r/min，发酵温度为37℃，发酵时间为96h；
步骤(3)：从发酵液中提取井冈霉素。
本实施例所制得井冈霉素经检测，含量为27000μg/mL。
实施例2
本实施例具体提供了一种通过发酵吸水链霉菌井冈变种制取井冈霉素的方法。包含以下步骤：
步骤(1)：将所述吸水链霉菌井冈变种接种于斜面菌种培养基中，培养至孢子成熟，制备种子液；所述菌种培养基组份为：玉米粉25g/L、黄豆饼粉20g/L、酵母粉15g/L、NaCl 1g/L、KH2PO4 0.5g/L、CaCO3 0.1g/L，余量为水，调节pH至7.2；备用；
步骤(2)：将所述种子液接种于发酵培养基中进行发酵培养，得发酵液；所述发酵培养基组份为：玉米粉90g/L、黄豆饼粉30g/L、酵母粉8g/L、NaCl 2g/L、KH2PO4 3g/L，CaCO3 0.6g/L、纤维素酶0.001g/L，余量为水；调节pH至7.2，所述发酵培养为振荡培养，且振荡培养的转速为220r/min，发酵温度为35℃，发酵时间为90h；
步骤(3)：从发酵液中提取井冈霉素。
本实施例所制得井冈霉素经检测，含量为26800μg/mL。
实施例3
本实施例具体提供了一种通过发酵吸水链霉菌井冈变种制取井冈霉素的方法。包含以下步骤：
步骤(1)：将所述吸水链霉菌井冈变种接种于斜面菌种培养基中，培养至孢子成熟，制备种子液；所述菌种培养基组份为：玉米粉28g/L、黄豆饼粉22g/L、酵母粉13g/L、NaCl 2g/L、KH2PO4 0.6g/L、CaCO3 0.15g/L，余量为水，调节pH至6.8；备用；
步骤(2)：将所述种子液接种于发酵培养基中进行发酵培养，得发酵液；所述发酵培养基组份为：玉米粉95g/L、黄豆饼粉28g/L、酵母粉7g/L、NaCl 2g/L、KH2PO4 2g/L，CaCO3 0.5g/L、纤维素酶0.002g/L，余量为水；调节pH至7.5，所述发酵培养为振荡培养，且振荡培养的转速为250r/min，发酵温度为40℃，发酵时间为110h；
步骤(3)：从发酵液中提取井冈霉素。
本实施例所制得井冈霉素经检测，含量为26750μg/mL。
实施例4
一种发酵培养基，包含以下组分：玉米粉90g/L、黄豆饼粉25g/L、酵母粉5g/L、NaCl 1g/L、KH2PO4 1g/L、CaCO3 0.4g/L，纤维素酶0.001g/L，余量为水。
实施例5
一种发酵培养基，其特征在于，包含以下组分：玉米粉100g/L、黄豆饼粉30g/L、酵母粉8g/L、NaCl 2g/L、KH2PO4 3g/L、CaCO30.6g/L，纤维素酶0.005g/L，余量为水。
对比例1
与实施例1相比，区别点仅在于，本实施例步骤(2)中控制纤维素酶用量，使其在发酵培养基中的浓度为0.1g/L，本实施例所制备得到的井冈霉素经检测，含量为22000μg/mL。
对比例2
与实施例1相比，区别点仅在于，本实施例步骤(2)中不包含纤维霉素，本实施例所制备得到的井冈霉素经检测，含量为21000μg/mL。
实验表明：本发明发酵培养基中0.001～0.005g/L的纤维素酶合理用量的加入能够显著提高生产井冈霉素的产量。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种利用吸水链霉菌井冈变种制备井冈霉素的方法，包含以下步骤：
步骤(1)：将所述吸水链霉菌井冈变种接种于斜面菌种培养基中，培养至孢子成熟，制备种子液，备用；
步骤(2)：将所述种子液接种于含有0.001～0.005g/L纤维素酶的发酵培养基中进行发酵培养，得发酵液；
步骤(3)：从发酵液中提取井冈霉素。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中菌种培养基组份为：玉米粉25～30g/L、黄豆饼粉20～22g/L、酵母粉10～15g/L、NaCl 1～3g/L、KH2PO4 0.5～1g/L、CaCO3 0.1～0.2g/L，余量为水；调节pH至6.8～7.2，优选7.0。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中菌种培养基组份为：玉米粉30g/L、黄豆饼粉22g/L、酵母粉10g/L、NaCl2g/L、KH2PO4 0.8g/L、CaCO3 0.2g/L，余量为水。
4.如权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中发酵培养基还包含以下组分：玉米粉90～100g/L、黄豆饼粉25～30g/L、酵母粉5～8g/L、NaCl 1～2g/L、KH2PO4 1～3g/L、CaCO3 0.4～0.6g/L，水；调节pH至7.0～7.5，优选7.2。
5.如权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中发酵培养基还包含以下组分：玉米粉100g/L、黄豆饼粉25g/L、酵母粉5g/L、NaCl 1g/L、KH2PO4 1.5g/L、CaCO3 0.5g/L、水。
6.如权利要求2～5中任一项所述的方法，其特征在于，所述水为蒸馏水或去离子水。
7.如权利要求1所述的方法，所述步骤(2)发酵培养为振荡培养，且振荡培养的转速为200～250r/min，发酵温度为35～45℃，发酵时间为90～110h。
8.如权利要求1所述的方法，包含以下步骤：
步骤(1)：将所述吸水链霉菌井冈变种接种于斜面菌种培养基中，培养至孢子成熟，制备种子液；所述菌种培养基组份为：玉米粉30g/L、黄豆饼粉22g/L、酵母粉10g/L、NaCl 2g/L、KH2PO4 0.8g/L、CaCO3 0.2g/L，余量为水，调节pH至7.0，备用；
步骤(2)：将所述种子液接种于发酵培养基中进行发酵培养，得发酵液；所述发酵培养基组份为：玉米粉100g/L、黄豆饼粉25g/L、酵母粉5g/L、NaCl 1g/L、KH2PO4 1.5g/L、CaCO3 0.5g/L，纤维素酶0.003g/L，余量为水；调节pH至7.2；
步骤(3)：从发酵液中提取井冈霉素。
9.一种发酵培养基，其特征在于，包含以下组分：玉米粉90～100g/L、黄豆饼粉25～30g/L、酵母粉5～8g/L、NaCl 1～2g/L、KH2PO41～3g/L、CaCO3 0.4～0.6g/L，纤维素酶0.001～0.005g/L，余量为水。
10.如权利要求9所述的发酵培养基在井冈霉素生产中的应用。
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