CN109486881B - 一种春雷霉素的发酵培养基及发酵工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种春雷霉素的发酵培养基及发酵工艺，所述的发酵培养基按质量百分比计，由以下配方组成：黄豆粕粉2.0～5.0%；NaCl：0.1～0.3%；玉米浆干粉：0.2～0.5%；麦芽糖：0.8～1.5%；鱼油：0.5～1.0%；KH2PO4：0.03～0.05%；pH值6.0～7.0固物含量9～10的春雷霉素发酵滤渣：50～60%；GPE：0.05～0.08%；pH：6.8～7.2。通过该培养基以及发酵工艺的控制，有效的实现利用春雷霉素发酵滤渣，提高春雷霉素发酵单位，发酵周期缩短，从而达到降低生产成本。

Description

一种春雷霉素的发酵培养基及发酵工艺
技术领域
本发明属于发酵技术领域，具体涉及一种春雷霉素的发酵培养基及发酵工艺。
背景技术
春雷霉素（Kasugamycin）由春日链霉菌（Streptomyces kasugaensis）所产生，属氨基糖苷类抗生素，于1964年4月从日本奈良县春日神社境内发现，故又名春日霉素。我国于1963年从江西土良地区也分离到一株春雷霉素产生菌，与日本菌株在碳源利用和各种培养基上培养特征有很多不同之处，故命名为小金色链霉菌（S. microaureus）。
春雷霉素自研发以来，其在亚洲和南美洲就被广泛应用于农业。它对水稻稻瘟病（包括叶瘟、稻头瘟、谷瘟）等的防治尤为显著，一般可达到80%以上。不仅如此，春雷霉素的适用作物还包括马铃薯、黄瓜、芹菜、高粱、辣椒、菜豆、柑橘等，可防治甜菜上的甜菜生尾孢、马铃薯上的胡萝卜软鸥文氏菌、菜豆上的栖菜豆假单孢菌、黄瓜上的流泪假单孢菌、番茄叶霉病、黄瓜细菌性角斑病等。
值得一提的是，因春雷霉素对人畜无毒、无残留、无污染，符合现代环保要求，被中国绿色食品发展中心推荐为AA级绿色食品生产资料，被农业部列为无公害农产品生产推荐农药，被上海市列为蔬菜标准化工程首推杀菌剂。随着人们对农药安全意识的提高，春雷霉素高效、广谱、无公害的生物特性展示了越来越广泛的市场前景。由于其具有显著的抗植物病原真菌活性，故自创制成功便在农业上广泛使用。其低毒，安全，高效，对环境友好，是目前最具推广前景的绿色农药之一，也是当前农作物病虫害防治中具有广阔发展前景的农药之一。
目前，国内春雷霉素的发酵生产采用三级发酵模式，该方式存在的主要问题有以下几点：
1、春雷霉素发酵滤渣粘稠有机物含量高较难处理，对环境造成一定的危害。
2、春雷霉素发酵生产成本较高，产品缺乏市场竞争力。
发明内容
为了循环利用春雷霉素发酵滤渣，降低春雷霉素的生产成本，有效提高春雷霉素发酵效价，本发明提供了一种春雷霉素的发酵培养基及发酵工艺，通过该培养基以及发酵工艺的控制，有效的实现利用春雷霉素发酵滤渣，提高春雷霉素发酵单位，发酵周期缩短，从而达到降低生产成本。
本发明采用如下技术方案，一种春雷霉素的发酵培养基，按质量百分比计，由以下配方组成：黄豆粕粉2.0～5.0%；NaCl：0.1～0.3%；玉米浆干粉：0.2～0.5%；麦芽糖：0.8～1.5%；鱼油：0.5～1.0%；KH2PO4：0.03～0.05%；pH值6.0～7.0固物含量9～10的春雷霉素发酵滤渣：50～60%；GPE：0.05～0.08%；pH：6.8～7.2。
在本发明的优选的实施方式中，所述的培养基的制备方法为：①称取黄豆粕粉、NaCl、玉米浆干粉、麦芽糖、鱼油、KH2PO4，加入pH值6.0～7.0固物含量9～10的春雷霉素发酵滤渣溶解均匀，加入GPE，用自来水定容到消前体积；②用30%NaOH调pH为6.8～7.2。
一种春雷霉素的发酵工艺，包括以下步骤：
（1）发酵培养基配方：黄豆粕粉2.0～5.0%；NaCl：0.1～0.3%；玉米浆干粉：0.2～0.5%；麦芽糖：0.8～1.5%；鱼油：0.5～1.0%；KH2PO4：0.03～0.05%；pH值6.0～7.0固物含量9～10的春雷霉素发酵滤渣：50～60%；GPE：0.05～0.08%；pH：6.8～7.2；
（2）配制方法：①称取黄豆粕粉、NaCl、玉米浆干粉、麦芽糖、鱼油、KH2PO4，加入pH值6.0～7.0固物含量9～10的春雷霉素发酵滤渣溶解均匀，加入GPE，用自来水定容到消前体积；②用30%NaOH调pH为6.8～7.2；
（3）灭菌：在121～125℃高温下消毒，灭菌30min；
（4）接种：培养基温度降到30℃，接种春雷霉素种子液，其中，小金色链霉菌株的接种量为10-20%的体积比，发酵培养；
（5）发酵：温度28～30℃、通气量1:0.8～1.2、搅拌转速150～200rpm、罐压0.02～0.05MPa条件下发酵168～170h，收集发酵清液提纯获得发酵产物；
（6）对发酵产物过滤，取滤液，即得。
在本发明的优选的实施方式中，pH值6.0～7.0固物含量9～10的春雷霉素发酵滤渣的质量百分比为50-55%。
在本发明的优选的实施方式中，步骤（4）中，所述的接种量为10%体积比。
在本发明的优选的实施方式中，发酵培养基配方为：黄豆粕粉3.0%；NaCl：0.3%；玉米浆干粉：0.25%；麦芽糖：0.8%；鱼油：1.0%；KH2PO4：0.03%；pH值6.0～7.0固物含量9～10的春雷霉素发酵滤渣：55%；GPE：0.08%；pH6.8，以上均为在培养基中的终浓度。
本发明还保护上述发酵工艺得到的春雷霉素。
与现有技术的培养基和发酵工艺相比，本发明在发酵培养基中加入春雷霉素发酵滤渣，及降低了碳、氮源的用量，又使春雷霉素发酵滤渣得到利用减少了废渣处理压力。
利用本发明中提供的发酵培养基配方和发酵控制工艺，能够大幅度的提高春雷霉素发酵单位，降低发酵成本，并且最大限度的减少了春雷霉素发酵滤渣对环境污染，保证其循环利用，实现春雷霉素稳定、高效的生产。
本发明的发酵工艺能够使春雷霉素发酵滤渣得到循环利用，利用率可以达到80%以上，一般的，发酵液中春雷霉素的平均效价不低于8000ug/ml。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明并不仅仅局限于下述实施例。
实施例1
本实施例公开了发酵春雷霉素的一种具体实施方式，包括如下步骤：
（1）配制培养基，按照春雷霉素液体发酵培养基配方配比，配制1000L培养基。
黄豆粕粉3.0% ；NaCl 0.3% ；玉米浆干粉0.25% ；麦芽糖0.8% ；鱼油1.0% ；KH2PO4 0.03% ；GPE 0.08%；
pH值6.20固物含量9.5的春雷霉素发酵滤渣 50% pH6.80
（2）将所述培养基在121℃高温下灭菌30min。
（3）培养基温度降到30℃接种春雷霉素种子液，接种量10vol%，发酵培养。
（4）发酵温度28.0℃、通气量1:1、搅拌转速160rpm、罐压0.02MPa，条件下发酵170h，收集发酵清液提纯获得春雷霉素。
（5）HPLC法测定该滤液的春雷霉素效价8976ug/ml。
实施例2
本实施例与实施例1的不同仅在于调整了发酵配方配比。
（1）配制培养基，按照春雷霉素液体发酵培养基配方配比，配制1000L培养基。
黄豆粕粉3.0% ；NaCl 0.3%；玉米浆干粉0.25%；麦芽糖0.8%；鱼油1.0% ；KH2PO4 0.03% ；GPE 0.08%；
pH值6.20固物含量9.5的春雷霉素发酵滤渣 60% pH6.80
（2）将所述培养基在121℃高温下灭菌30min。
（3）培养基温度降到30℃接种春雷霉素种子液，接种量10vol%，发酵培养。
（4）发酵温度28.0℃、通气量1:1、搅拌转速160rpm、罐压0.02MPa，条件下发酵170h，收集发酵清液提纯获得春雷霉素。
（5）HPLC法测定该滤液的春雷霉素效价8020ug/ml。
实施例3
本实施例与实施例1的不同仅在于调整了发酵配方配比。
（1）配制培养基，按照春雷霉素液体发酵培养基配方配比，配制1000L培养基。
黄豆粕粉3.0% ；NaCl 0.3% ；玉米浆干粉0.25%；麦芽糖0.8%；鱼油1.0% ；KH2PO4 0.03% ；GPE 0.08%
pH值6.20固物含量9.5的春雷霉素发酵滤渣 55% pH6.80
（2）将所述培养基在121℃高温下灭菌30min。
（3）培养基温度降到30℃接种春雷霉素种子液，接种量10vol%，发酵培养。
（4）发酵温度28.0℃、通气量1:1、搅拌转速160rpm、罐压0.02MPa，条件下发酵170h，收集发酵清液提纯获得春雷霉素。
（5）HPLC法测定该滤液的春雷霉素效价9631ug/ml。
实施例4
本实施例与实施例1的不同仅在于没有添加pH值6.20固物含量9.5的春雷霉素发酵滤渣。
（1）配制培养基，按照春雷霉素液体发酵培养基配方配比，配制1000L培养基。
黄豆粕粉3.0%；NaCl 0.3%；玉米浆干粉0.25%；麦芽糖0.8%；鱼油1.0%；KH2PO4 0.03%；GPE 0.08% pH6.80
（2）将所述培养基在121℃高温下灭菌30min。
（3）培养基温度降到30℃接种春雷霉素种子液，接种量10vol%，发酵培养。
（4）发酵温度28.0℃、通气量1:1、搅拌转速160rpm、罐压0.02MPa，条件下发酵170h，收集发酵清液提纯获得春雷霉素。
（5）HPLC法测定该滤液的春雷霉素效价6407ug/ml。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，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 (1)

1.一种春雷霉素的发酵工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）配制培养基，按照春雷霉素液体发酵培养基配方配比，配制1000L培养基，
黄豆粕粉3.0%，NaCl 0.3%，玉米浆干粉0.25%，麦芽糖0.8%，鱼油1.0%，KH2PO4 0.03%，GPE 0.08%，pH值6.20固物含量9.5的春雷霉素发酵滤渣 55% ，培养基的pH为6.80；
（2）将所述培养基在121℃高温下灭菌30min；
（3）培养基温度降到30℃接种春雷霉素种子液，接种量10vol%，发酵培养；
（4）发酵温度28.0℃、通气量1:1、搅拌转速160rpm、罐压0.02MPa，条件下发酵170h，收集发酵清液提纯获得春雷霉素；
（5）HPLC法测定该发酵清液的春雷霉素效价9631μg/ml。
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