CN107523598A - 一种提高多杀菌素产量的发酵方法 - Google Patents

一种提高多杀菌素产量的发酵方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种提高多杀菌素产量的发酵方法，将刺糖多胞菌置于发酵培养基中发酵，发酵开始后72hr～120hr，第一次补加复合有机氮源，添加量为使复合有机氮源在发酵液中的终浓度为5～20g/L，发酵开始后120～168hr，第二次补加的复合有机氮源，添加量为使复合有机氮源在发酵液中的终浓度为5～20g/L。与现有技术相比，本发明在发酵过程中添加复合有机氮源，有利于菌体继续生长和产物合成，可进一步提高多杀菌素的产量。

Description

一种提高多杀菌素产量的发酵方法
技术领域
本发明涉及微生物发酵领域，具体地说，涉及一种提高多杀菌素产量的发酵方法。
背景技术
多杀菌素(Spinosad)是由放线菌刺糖多孢菌(Saccharopolyspora spinosa)产生的大环内酯类抗生素，其活性最高的组分是多杀菌素A和多杀菌素D。多杀菌素能有效防治绝大部分鳞翅目、直翅目、双翅目等害虫，且对哺乳动物、鸟类和大多数益虫低毒。它具有杀虫谱广、活性高、对非靶标动物无害和分解产物安全等优点。
目前，制约多杀菌素实现产业化和广泛应用的主要问题在于生产成本高，发酵工艺复杂，发酵产量偏低。优化培养条件，从而提高发酵效价、降低生产成本是目前促进多杀菌素产业化的一个研究重点。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可提高发酵效价、降低生产成本的提高多杀菌素产量的发酵方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种提高多杀菌素产量的发酵方法，其特征在于，将刺糖多胞菌置于发酵培养基中发酵，发酵开始后72hr～120hr，第一次补加复合有机氮源，添加量为使复合有机氮源在发酵液中的终浓度为5～20g/L，发酵开始后120～168hr，第二次补加的复合有机氮源，添加量为使复合有机氮源在发酵液中的终浓度为5～20g/L。
所述的刺糖多胞菌为刺糖多胞菌(Saccharopolyspora spinosa)SP5266。
所述的发酵培养基中含有如下组分：葡萄糖30-60g/L、酵母提取物10-30g/L、玉米浆5-15g/L、豆粕5-20g/L、豆油8-25g/L，ph6.5～7.5，以水配制。
所述的发酵培养基中含有如下组分：葡萄糖45g/L，酵母提取物14g/L，玉米浆8g/L，豆粕10g/L，豆油20g/L，灭菌前ph7.0，以水配制。
所述的复合有机氮源包括重量比为10:1～1:10的花生饼粉和棉籽饼粉。
所述的复合有机氮源包括重量比为5:4的花生饼粉和棉籽饼粉。
第一次补加复合有机氮源在发酵开始后第96hr，添加量为使复合有机氮源的终浓度为12g/L，第二次补加复合有机氮源在发酵开始后第150hr，添加量为使复合有机氮源的终浓度为5g/L，
发酵的条件为：培养温度28℃，转速210rpm，通气比1:1，罐压0.03MPa，溶氧控制在60％以上，发酵周期为216hr。
与现有技术相比，本发明提供了一种有利于刺糖多孢菌高效发酵生产多杀菌素的发酵培养基。通过向刺糖多胞菌的发酵过程中补加一种复合有机氮源，花生饼粉(花生饼粉是榨油之后的花生饼经细磨粉碎，后通过生化分解(将花生蛋白分解成小分子多肽和游离氨基酸，使微生物更加容易吸收和利用)精制而成)和棉籽饼粉(又叫棉籽蛋白粉，是榨油之后的棉籽饼经细磨粉碎，再通过脱酚、酶解(将棉籽蛋白彻底水解成小分子多肽和游离氨基酸，使微生物更加容易吸收和利用)精制而成)，这两种物质有利于刺糖多孢菌的菌丝生长和产量提高，在前期补加该复合有机氮源有利于菌丝快速生长，在后期补加该复合有机氮源有利于多杀菌素的合成。从而大大提高多杀菌素的产量，相比未添加复合有机氮源的情况，多杀菌素的产率提高了60％以上。本发明提供的发酵生产方法大幅提高了多杀菌素的发酵单位，适用于多杀菌素的规模化生产。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
利用刺糖多胞菌(Saccharopolyspora spinosa)SP5266发酵生产多杀菌素，使用的发酵培养基为：葡萄糖45g/L，豆粕10g/L，酵母提取物14g/L，玉米浆8g/L，豆油20g/L，ph7.0
应用上述培养基，在50吨发酵罐中按如下条件进行发酵：培养温度28℃，转速210rpm，通气比1:1，罐压0.03MPa，溶氧控制在60％以上，发酵周期为216hr。发酵开始后第96hr，第一次补加复合有机氮源至终浓度12g/L，花生饼粉和棉籽饼粉的重量比为5:4。发酵开始后第144hr，第二次补加复合有机氮源至终浓度5g/L，花生饼粉和棉籽饼粉的重量比为5:4。
发酵216小时后得多杀菌素发酵液，通过HPLC检测多杀菌素产量。得到多杀霉素产量为5.66g/L。
实施例2
利用刺糖多胞菌(Saccharopolyspora spinosa)SP5266发酵生产多杀菌素，使用的发酵培养基为：葡萄糖45g/L，豆粕10g/L，酵母提取物14g/L，玉米浆8g/L，豆油20g/L。ph7.0
应用上述培养基，在50吨发酵罐中按如下条件进行发酵：培养温度28℃，转速210rpm，通气比1:1，罐压0.03MPa，溶氧控制在60％以上，发酵周期为216hr。发酵开始后第96hr，第一次补加复合有机氮源至终浓度20g/L，花生饼粉和棉籽饼粉的重量比为3:7。发酵开始后第144hr，第二次补加复合有机氮源至终浓度20g/L，花生饼粉和棉籽饼粉的重量比为3:7。
发酵216小时后得多杀菌素发酵液，通过HPLC检测多杀菌素产量。得到多杀霉素产量为5.52g/L。
实施例3
利用刺糖多胞菌(Saccharopolyspora spinosa)SP5266发酵生产多杀菌素，使用的发酵培养基为：葡萄糖45g/L，豆粕10g/L，酵母提取物14g/L，玉米浆8g/L，豆油20g/L。ph7.0
应用上述培养基，在50吨发酵罐中按如下条件进行发酵：培养温度28℃，转速210rpm，通气比1:1，罐压0.03MPa，溶氧控制在60％以上，发酵周期为216hr。发酵开始后第96hr，第一次补加复合有机氮源至终浓度5g/L，花生饼粉和棉籽饼粉的重量比为1:1。发酵开始后第144hr，第二次补加复合有机氮源至终浓度5g/L，花生饼粉和棉籽饼粉的重量比为1:1。
发酵216小时后得多杀菌素发酵液，通过HPLC检测多杀菌素产量。得到多杀霉素产量为5.13g/L。
对比例1
在与实施例1同等的发酵条件下：未添加复合有机氮源，多杀菌素的产量为3.43g/L；添加复合有机氮源，多杀霉素产量为5.66g/L。
对比例2
在与实施例2同等的发酵条件下：未添加复合有机氮源，多杀菌素的产量为3.25g/L；添加复合有机氮源，多杀霉素产量为5.52g/L。
对比例3
在与实施例3同等的发酵条件下：未添加复合有机氮源，多杀菌素的产量为3.11g/L；添加复合有机氮源，多杀霉素产量为5.13g/L。
可见，在发酵过程中添加复合有机氮源，可以大大提高了多杀菌素的最终产量。
实施例4
利用刺糖多胞菌(Saccharopolyspora spinosa)SP5266发酵生产多杀菌素，使用的发酵培养基为：葡萄糖30g/L、酵母提取物30g/L、玉米浆15g/L、豆粕20g/L、豆油25g/L，ph6.5，以水配制。
应用上述培养基，在50吨发酵罐中按如下条件进行发酵：培养温度28℃，转速210rpm，通气比1:1，罐压0.03MPa，溶氧控制在60％以上，发酵周期为216hr。发酵开始后第72hr，第一次补加复合有机氮源至终浓度20g/L，花生饼粉和棉籽饼粉的重量比为10:1。发酵开始后第120hr，第二次补加复合有机氮源至终浓度20g/L，花生饼粉和棉籽饼粉的重量比为10:1。
发酵216小时后得多杀菌素发酵液，通过HPLC检测多杀菌素产量。得到多杀霉素产量为5.13g/L。
实施例5
利用刺糖多胞菌(Saccharopolyspora spinosa)SP5266发酵生产多杀菌素，使用的发酵培养基为：葡萄糖60g/L、酵母提取物10g/L、玉米浆5g/L、豆粕5g/L、豆油8g/L，ph7.5，以水配制。
应用上述培养基，在50吨发酵罐中按如下条件进行发酵：培养温度28℃，转速210rpm，通气比1:1，罐压0.03MPa，溶氧控制在60％以上，发酵周期为216hr。发酵开始后第120hr，第一次补加复合有机氮源至终浓度5g/L，花生饼粉和棉籽饼粉的重量比为1:10。发酵开始后第168hr，第二次补加复合有机氮源至终浓度5g/L，花生饼粉和棉籽饼粉的重量比为1:10。
发酵216小时后得多杀菌素发酵液，通过HPLC检测多杀菌素产量。得到多杀霉素产量为5.13g/L。

Claims (8)

1.一种提高多杀菌素产量的发酵方法，其特征在于，将刺糖多胞菌置于发酵培养基中发酵，发酵开始后72hr～120hr，第一次补加复合有机氮源，添加量为使复合有机氮源在发酵液中的终浓度为5～20g/L，发酵开始后120～168hr，第二次补加的复合有机氮源，添加量为使复合有机氮源在发酵液中的终浓度为5～20g/L。
2.根据权利要求1所述的提高多杀菌素产量的发酵方法，其特征在于，所述的刺糖多胞菌为刺糖多胞菌(Saccharopolyspora spinosa)SP5266。
3.根据权利要求1所述的提高多杀菌素产量的发酵方法，其特征在于，所述的发酵培养基中含有如下组分：葡萄糖30-60g/L、酵母提取物10-30g/L、玉米浆5-15g/L、豆粕5-20g/L、豆油8-25g/L，ph6.5～7.5，以水配制。
4.根据权利要求3所述的提高多杀菌素产量的发酵方法，其特征在于，所述的发酵培养基中含有如下组分：葡萄糖45g/L，酵母提取物14g/L，玉米浆8g/L，豆粕10g/L，豆油20g/L，灭菌前ph7.0，以水配制。
5.根据权利要求1所述的提高多杀菌素产量的发酵方法，其特征在于，所述的复合有机氮源包括重量比为10:1～1:10的花生饼粉和棉籽饼粉。
6.根据权利要求5所述的提高多杀菌素产量的发酵方法，其特征在于，所述的复合有机氮源包括重量比为5:4的花生饼粉和棉籽饼粉。
7.根据权利要求1所述的提高多杀菌素产量的发酵方法，其特征在于，第一次补加复合有机氮源在发酵开始后第96hr，添加量为使复合有机氮源的终浓度为12g/L，第二次补加复合有机氮源在发酵开始后第150hr，添加量为使复合有机氮源的终浓度为5g/L。
8.根据权利要求1所述的提高多杀菌素产量的发酵方法，其特征在于，发酵的条件为：培养温度28℃，转速210rpm，通气比1:1，罐压0.03MPa，溶氧控制在60％以上，发酵周期为216hr。
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