CN110184318A - 一种发酵生产卡那霉素的培养基及其培养方法 - Google Patents
一种发酵生产卡那霉素的培养基及其培养方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110184318A CN110184318A CN201910455987.9A CN201910455987A CN110184318A CN 110184318 A CN110184318 A CN 110184318A CN 201910455987 A CN201910455987 A CN 201910455987A CN 110184318 A CN110184318 A CN 110184318A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fermentation
- kanamycins
- fermenting
- producing
- medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N kanamycin Chemical class O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CN)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N 0.000 title claims abstract description 54
- 229930027917 kanamycin Natural products 0.000 title claims abstract description 54
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 108
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 108
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 56
- 238000011218 seed culture Methods 0.000 claims abstract description 47
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims abstract description 36
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 27
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 claims abstract description 26
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 claims abstract description 26
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims abstract description 22
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims abstract description 19
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- 241000187132 Streptomyces kanamyceticus Species 0.000 claims abstract description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 39
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 35
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 32
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims description 28
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 25
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 25
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 25
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 24
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 17
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 claims description 16
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 claims description 16
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims description 16
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 16
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims description 15
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 15
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 claims description 15
- 239000006052 feed supplement Substances 0.000 claims description 13
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 12
- HIVLDXAAFGCOFU-UHFFFAOYSA-N ammonium hydrosulfide Chemical compound [NH4+].[SH-] HIVLDXAAFGCOFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000011534 incubation Methods 0.000 claims description 8
- SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O SURQXAFEQWPFPV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011686 zinc sulphate Substances 0.000 claims description 8
- 235000009529 zinc sulphate Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 claims description 7
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 claims description 7
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 claims description 7
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000013028 medium composition Substances 0.000 claims description 7
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 claims 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 claims 1
- 125000001477 organic nitrogen group Chemical group 0.000 abstract description 6
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 abstract description 3
- 230000037358 bacterial metabolism Effects 0.000 abstract description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 241000187747 Streptomyces Species 0.000 description 6
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 4
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N N-[2-oxo-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- FFRBMBIXVSCUFS-UHFFFAOYSA-N 2,4-dinitro-1-naphthol Chemical compound C1=CC=C2C(O)=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C2=C1 FFRBMBIXVSCUFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 206010054949 Metaplasia Diseases 0.000 description 1
- FPTCMHOCGKKRGQ-WYOWUDGCSA-N Multhiomycin Natural products CC=C1NC(=O)[C@@H](NC(=O)c2csc(n2)c3cc(O)c(nc3c4csc(n4)[C@H]5CSC(=O)c6[nH]c7cccc(COC(=O)[C@@H](O)C[C@H](NC(=O)c8csc1n8)c9nc(cs9)C(=O)N5)c7c6C)c%10nc(cs%10)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N)[C@H](C)O FPTCMHOCGKKRGQ-WYOWUDGCSA-N 0.000 description 1
- 101800003864 Nosiheptide Proteins 0.000 description 1
- 206010035664 Pneumonia Diseases 0.000 description 1
- 241000588769 Proteus <enterobacteria> Species 0.000 description 1
- 241000607720 Serratia Species 0.000 description 1
- 241000191940 Staphylococcus Species 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 1
- 239000002647 aminoglycoside antibiotic agent Substances 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 230000015689 metaplastic ossification Effects 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003020 moisturizing effect Effects 0.000 description 1
- MQWDKYHFGBWGQZ-JQTJYXGUSA-N nosiheptide Chemical compound N([C@H](C(=O)N\C(C=1SC=C(N=1)C(=O)N[C@@H]1CC(O)C(=O)OCC=2C=CC=C3NC(=C(C3=2)C)C(=O)SC[C@H](NC(=O)C=2N=C1SC=2)C=1SC=C(N=1)C1=N2)=C/C)[C@@H](C)O)C(=O)C(N=3)=CSC=3C1=CC(=O)\C2=C1/NC(C(=O)NC(=C)C(N)=O)=CS1 MQWDKYHFGBWGQZ-JQTJYXGUSA-N 0.000 description 1
- 229950006423 nosiheptide Drugs 0.000 description 1
- 239000003910 polypeptide antibiotic agent Substances 0.000 description 1
- 238000001243 protein synthesis Methods 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/44—Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides
- C12P19/46—Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides having an oxygen atom of the saccharide radical bound to a cyclohexyl radical, e.g. kasugamycin
- C12P19/48—Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides having an oxygen atom of the saccharide radical bound to a cyclohexyl radical, e.g. kasugamycin the cyclohexyl radical being substituted by two or more nitrogen atoms, e.g. destomycin, neamin
- C12P19/485—Having two saccharide radicals bound through only oxygen to non-adjacent ring carbons of the cyclohexyl radical, e.g. gentamycin, kanamycin, sisomycin, verdamycin, mutamycin, tobramycin, nebramycin, antibiotics 66-40B, 66-40D, XK-62-2, 66-40, G-418, G-52
Landscapes
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明提供了一种发酵生产卡那霉素的培养基及其培养方法；本发明确定了卡那霉素链霉菌发酵生产卡那霉素的种子培养基、发酵培养基营养物质最佳配比；本发明通过在基础料中添加多种氨基酸的玉米浆以及有机氮源，有利于提高增强菌体代谢，提高发酵起步效价，发酵过程中调节氨水流加速率控制无机氮水平，同时补加有机氮源高温豆粉，解除了氮源阻遏，同时增强菌丝发酵后期产素能力，能够提高卡那霉素发酵单位，降低发酵成本，有利于卡那霉素的工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于微生物发酵技术领域，涉及一种发酵生产卡那霉素的发酵培养基及其培养方法。
背景技术
卡那霉素是1957年从卡那霉素链霉菌(S.kanamyceticus)的代谢产物中分离出的一种氨基糖苷类抗生素。卡那霉素含有3个组分：A、B、C，其中A组分为主组分。卡那霉素对大多数革兰阴性杆菌如大肠杆菌、变形杆菌属、产气杆菌、肺炎克雷白菌、黏质沙雷菌等具有较强抗菌活性，对金黄色葡萄菌和结核杆菌也较敏感。卡那霉素主要与细菌核糖体30S亚单位结合，抑制蛋白质合成，从而起到杀菌的作用。
卡那霉素的生产方法主要为微生物发酵法，长期以来，国内普遍采用不补料、不控pH的分批发酵工艺，基础料中加入高浓度的碳源、氮源，通过每天补水的方式维持菌浓，造成发酵液流变特性差，传氧和传质效果差，中后期氮源的分解和菌体衰亡较早，不利于菌体代谢和卡那霉素合成，发酵效价长期处于8000U/mL的水平。
近年来国内在提高卡那霉素效价的研究上开展了大量工作：
中国专利CN106498010A(申请号201610929968.1)公开了一种发酵生产卡那霉素的方法，在传统工艺的基础上进行优化，发酵30h后补加一定量玉米蛋白粉，120h发酵结束时效价达到12600U/mL。
方声等通过连续补料发酵工艺，144h发酵结束时效价达到13745U/mL。
发明内容
本发明的目的是提供了一种发酵生产卡那霉素的发酵培养基及其培养方法。
第一方面，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明涉及一种发酵生产卡那霉素的发酵培养基，其组成的各组分的质量百分含量为：
淀粉3-5％，高温豆粉2-4％，玉米浆0.3-0.6％，硫酸铵0.3-0.5％，碳酸钙0.2-0.4％，氯化钠0.1-0.3％，七水硫酸锌0.005-0.015％，七水硫酸亚铁0.004-0.008％，淀粉酶0.1-0.2％，液体消泡剂0.02-0.04％，豆油0.3-0.5％，余量水，pH6.8-7.2。
优选的，所述发酵培养基的灭菌后质量要求为：氨基氮60-80mg/100mL，总糖4.0-7.0g/100mL，pH6.5-7.0。
第二方面，本发明还涉及上述发酵培养基的发酵生产卡那霉素的培养方法，包括如下步骤：
步骤1，种子培养：将培养好的卡那霉素链霉菌种瓶发酵液按0.1-0.2％的接种量接种于种子培养基中进行培养，当菌浓达到20％以上，pH值降至6.5以下，培养时间42-48h时移种；
步骤2，发酵培养：将培养好的种子液接种于装有发酵培养基的发酵罐中培养，接种量10％，发酵过程中菌浓维持在38-45％，培养周期为132h，发酵结束，即得到卡那霉素发酵液。
优选的，所述种子培养基的各组分的质量百分含量为：淀粉2-4％，高温豆粉1.5-3％，玉米浆0.4-0.8％，硫酸铵0.2-0.4％，碳酸钙0.1-0.3％，氯化钠0.15-0.25％，液体消泡剂0.01-0.03％，豆油0.2-0.4％，余量水，pH自然。
优选的，所述种子培养基的灭菌后质量要求为：氨基氮80-120mg/100mL，总糖3.0-5.0g/100mL，pH6.5-7.0。
优选的，所述培养好的卡那霉素链霉菌种瓶发酵液质量要求为：菌浓30-40％，镜检无杂菌。
优选的，所述种子培养条件为：罐压0.04±0.05Mp，培养温度27±1℃，通气比0.8-1.0vvm，溶氧控制在30-50％。
优选的，所述发酵培养条件为：罐压0.04±0.005Mp，培养温度27±1℃，通气比0.7-0.9vvm，溶氧的范围为25％-35％，全程通过调节氨水流加速率控制无机氮水平，无机氮降至0.2mg/mL后补加氨水，同时温度降至26±1℃培养，调节氨水补加速率控制无机氮在0.05-0.15mg/mL，全程pH值的变化范围为6.7-6.8，pH超过6.8补加硫铵。
优选的，所述发酵过程中采用流加法进行补料，其中：总糖降至3.0-3.5g/100mL开始补料，流加量为发酵液体积的0.2-0.3％。
优选的，所述发酵过程中采用流加法进行补料，补料培养基组成为：淀粉30-50％，高温豆粉2.0-4.0％。
本发明主要针对现有技术的不足，提供一种发酵生产硫肽类抗生素那西肽的培养方法，旨在提供一个合适的发酵代谢环境。
针对现有技术，在本发明的方法有以下优点：
(1)本发明通过在基础料中添加多种氨基酸的玉米浆以及有机氮源，有利于提高增强菌体代谢，提高发酵起步效价；
(2)本发明在发酵过程中调节氨水流加速率控制无机氮水平，同时补加有机氮源高温豆粉，解除了氮源阻遏；
(3)本发明的技术方案在解除了氮源阻遏问题的同时，还增强菌丝发酵后期产素能力；
(4)本发明的技术方案能够提高卡那霉素发酵单位，降低发酵成本，有利于卡那霉素的工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。应当指出的是，以下的实施实例只是对本发明的进一步说明，但本发明的保护范围并不限于以下实施例。
实施例1
种子培养：培养基体积20L。
种子培养基：淀粉2％，高温豆粉1.5％，玉米浆0.4％，硫酸铵0.2％，碳酸钙0.1％，氯化钠0.15％，液体消泡剂0.01％，豆油0.2％，余量水，pH自然；
按比例配制种子培养基，121-125℃灭菌30min后冷却至室温，并用无菌空气保压，种子培养基灭菌后的质量：氨基氮84mg/100mL，总糖3.1g/100mL，pH6.55。将培养好的卡那霉素链霉菌种瓶发酵液按0.2％接种量接种于种子培养基中进行培养，种子培养条件为：罐压0.04Mp，培养温度27℃，通气比0.8vvm，溶氧控制在30-50％。当菌浓达到21.2％，pH值降至6.47时移种，培养时间46h。
发酵培养：培养基体积60L。
淀粉3％，高温豆粉2％，玉米浆0.3％，硫酸铵0.3％，碳酸钙0.2％，氯化钠0.1％，七水硫酸锌0.005％，七水硫酸亚铁0.004％，淀粉酶0.1％，液体消泡剂0.02％，豆油0.3％，余量水，pH6.8。
按比例配制发酵培养基，121-125℃灭菌30min后冷却至室温，并用无菌空气保压，发酵培养基灭菌后的质量：氨基氮63mg/100mL，总糖4.4g/100mL，pH6.82。
将培养好的种子液接种于装有发酵培养基的发酵罐中培养，接种量10％，发酵过程中菌浓维持在38-45％，培养周期为132h，发酵结束，即得到卡那霉素发酵液；
发酵培养条件为：罐压0.04Mp，培养温度27℃，通气比0.7vvm，溶氧的范围为25％-35％，全程通过调节氨水流加速率控制无机氮水平，无机氮降至0.2mg/mL后补加氨水，同时温度降至26℃培养，调节氨水补加速率控制无机氮在0.05-0.15mg/mL，全程pH值的变化范围为6.7-6.8，pH超过6.8补加硫铵。
补料工艺控制：
总糖降至3.3g/100mL开始补料，流加量为发酵液体积的0.2％。其中补料培养基组成为：淀粉30％，高温豆粉2.0％。
发酵培养结束，菌浓41.4％，发酵周期为132h，检测卡那霉素效价为14388U/mL。
实施例2
种子培养：培养基体积20L
种子培养基：淀粉3％，高温豆粉2％，玉米浆0.6％，硫酸铵0.3％，碳酸钙0.2％，氯化钠0.2％，液体消泡剂0.02％，豆油0.3％，余量水，pH自然；
按比例配制种子培养基，121-125℃灭菌30min后冷却至室温，并用无菌空气保压，种子培养基灭菌后的质量：氨基氮90mg/100mL，总糖3.55g/100mL，pH6.5。将培养好的卡那霉素链霉菌种瓶发酵液按0.15％接种量接种于种子培养基中进行培养，种子培养条件为：罐压0.04Mp，培养温度27℃，通气比0.9vvm，溶氧控制在30-50％。当菌浓达到22.3％，pH值降至6.42时移种，培养时间45h。
发酵培养：培养基体积60L
淀粉4％，高温豆粉3％，玉米浆0.45％，硫酸铵0.4％，碳酸钙0.3％，氯化钠0.2％，七水硫酸锌0.01％，七水硫酸亚铁0.006％，淀粉酶0.15％，液体消泡剂0.03％，豆油0.4％，余量水，pH6.72。
按比例配制发酵培养基，121-125℃灭菌30min后冷却至室温，并用无菌空气保压，发酵培养基灭菌后的质量：氨基氮72mg/100mL，总糖5.5g/100mL，pH6.71。
将培养好的种子液接种于装有发酵培养基的发酵罐中培养，接种量10％，发酵过程中菌浓维持在38-45％，培养周期为132h，发酵结束，即得到卡那霉素发酵液；
发酵培养条件为：罐压0.04Mp，培养温度27℃，通气比0.8vvm，溶氧的范围为25％-35％，全程通过调节氨水流加速率控制无机氮水平，无机氮降至0.2mg/mL后补加氨水，同时温度降至26℃培养，调节氨水补加速率控制无机氮在0.05-0.15mg/mL，全程pH值的变化范围为6.7-6.8，pH超过6.8补加硫铵。
补料工艺控制：
总糖降至3.4g/100mL开始补料，流加量为发酵液体积的0.25％。其中补料培养基组成为：淀粉35％，高温豆粉3.0％。
发酵培养结束，菌浓42.8％，发酵周期为132h，检测卡那霉素效价为14932U/mL。
实施例3
种子培养：培养基体积20L
种子培养基：淀粉4％，高温豆粉3％，玉米浆0.8％，硫酸铵0.4％，碳酸钙0.3％，氯化钠0.25％，液体消泡剂0.03％，豆油0.4％，余量水，pH自然；
按比例配制种子培养基，121-125℃灭菌30min后冷却至室温，并用无菌空气保压，种子培养基灭菌后的质量：氨基氮96mg/100mL，总糖4.3g/100mL，pH6.52。将培养好的卡那霉素链霉菌种瓶发酵液按0.2％接种量接种于种子培养基中进行培养，种子培养条件为：罐压0.04Mp，培养温度27℃，通气比1.0vvm，溶氧控制在30-50％。当菌浓达到24％，pH值降至6.34时移种，培养时间44h。
发酵培养：培养基体积60L
淀粉5％，高温豆粉4％，玉米浆0.6％，硫酸铵0.5％，碳酸钙0.4％，氯化钠0.3％，七水硫酸锌0.015％，七水硫酸亚铁0.008％，淀粉酶0.2％，液体消泡剂0.04％，豆油0.5％，余量水，pH6.53。
按比例配制发酵培养基，121-125℃灭菌30min后冷却至室温，并用无菌空气保压，发酵培养基灭菌后的质量：氨基氮79mg/100mL，总糖6.3g/100mL，pH6.56。
将培养好的种子液接种于装有发酵培养基的发酵罐中培养，接种量10％，发酵过程中菌浓维持在38-45％，培养周期为132h，发酵结束，即得到卡那霉素发酵液；
发酵培养条件为：罐压0.04Mp，培养温度27℃，通气比0.9vvm，溶氧的范围为25％-35％，全程通过调节氨水流加速率控制无机氮水平，无机氮降至0.2mg/mL后补加氨水，同时温度降至26℃培养，调节氨水补加速率控制无机氮在0.05-0.15mg/mL，全程pH值的变化范围为6.7-6.8，pH超过6.8补加硫铵。
补料工艺控制：
总糖降至3.4g/100mL开始补料，流加量为发酵液体积的0.25％。其中补料培养基组成为：淀粉40％，高温豆粉4.0％。
发酵培养结束，菌浓44.7％，发酵周期为132h，检测卡那霉素效价为15647U/mL。
由上述实施例1-3得出的数据可现实：
实施例1，发酵培养结束，菌浓41.4％，发酵周期为132h，检测卡那霉素效价为14388U/mL。
实施例2，发酵培养结束，菌浓42.8％，发酵周期为132h，检测卡那霉素效价为14932U/mL。
实施例3，发酵培养结束，菌浓44.7％，发酵周期为132h，检测卡那霉素效价为15647U/mL。
由上述数据可见，本发明所述发酵生产卡那霉素的培养基和培养方法对卡那霉素效价(14000U/mL-16000U/mL)之间，其水平提高的程度，发明人进行了对比试验。
对比实施例1
种子培养：培养基体积20L
种子培养基：淀粉2％，高温豆粉1.5％，玉米浆0.4％，硫酸铵0.2％，碳酸钙0.1％，氯化钠0.15％，液体消泡剂0.01％，豆油0.2％，余量水，pH自然；
按比例配制种子培养基，121-125℃灭菌30min后冷却至室温，并用无菌空气保压，种子培养基灭菌后的质量：氨基氮92mg/100mL，总糖4.0g/100mL，pH6.43。将培养好的卡那霉素链霉菌种瓶发酵液按0.2％接种量接种于种子培养基中进行培养，种子培养条件为：罐压0.04Mp，培养温度27℃，通气比1.0vvm，溶氧控制在30-50％。当菌浓达到23％，pH值降至6.44时移种，培养时间44h。
发酵培养：培养基体积60L
淀粉3％，高温豆粉2％，硫酸铵0.3％，碳酸钙0.2％，氯化钠0.1％，七水硫酸锌0.005％，七水硫酸亚铁0.004％，淀粉酶0.1％，液体消泡剂0.02％，豆油0.3％，余量水，pH6.8。
按比例配制发酵培养基，121-125℃灭菌30min后冷却至室温，并用无菌空气保压，发酵培养基灭菌后的质量：氨基氮70mg/100mL，总糖6.1g/100mL，pH6.66。
将培养好的种子液接种于装有发酵培养基的发酵罐中培养，接种量10％，发酵过程中菌浓维持在38-45％，培养周期为132h，发酵结束，即得到卡那霉素发酵液；
发酵培养条件为：罐压0.04Mp，培养温度27℃，通气比0.9vvm，溶氧的范围为25％-35％，pH自控补加氨水，pH自控6.8，pH超过6.8补加硫铵。
补料工艺控制：
总糖降至3.5g/100mL开始补料，流加量为发酵液体积的0.25％。其中补料培养基组成为：淀粉40％。
发酵培养结束，菌浓41.7％，发酵周期为132h，检测卡那霉素效价为10532U/mL。
对比实施例2
种子培养：培养基体积20L
种子培养基：淀粉4％，高温豆粉3％，玉米浆0.8％，硫酸铵0.4％，碳酸钙0.3％，氯化钠0.25％，液体消泡剂0.03％，豆油0.4％，余量水，pH自然；
按比例配制种子培养基，121-125℃灭菌30min后冷却至室温，并用无菌空气保压，种子培养基灭菌后的质量：氨基氮96mg/100mL，总糖4.3g/100mL，pH6.52。将培养好的卡那霉素链霉菌种瓶发酵液按0.2％接种量接种于种子培养基中进行培养，种子培养条件为：罐压0.04Mp，培养温度27℃，通气比1.0vvm，溶氧控制在30-50％。当菌浓达到24％，pH值降至6.34时移种，培养时间44h。
发酵培养：培养基体积60L
淀粉5％，高温豆粉4％，玉米浆0.4％，硫酸铵0.5％，碳酸钙0.4％，氯化钠0.3％，七水硫酸锌0.015％，七水硫酸亚铁0.008％，淀粉酶0.2％，液体消泡剂0.04％，豆油0.5％，余量水，pH6.53。
按比例配制发酵培养基，121-125℃灭菌30min后冷却至室温，并用无菌空气保压，发酵培养基灭菌后的质量：氨基氮79mg/100mL，总糖6.3g/100mL，pH6.56。
将培养好的种子液接种于装有发酵培养基的发酵罐中培养，接种量10％，发酵过程中菌浓维持在38-45％，培养周期为132h，发酵结束，即得到卡那霉素发酵液；
发酵培养条件为：罐压0.04Mp，培养温度27℃，通气比0.9vvm，溶氧的范围为25％-35％，pH自控补加氨水，pH自控6.8，pH超过6.8补加硫铵。
补料工艺控制：
总糖降至3.4g/100mL开始补料，流加量为发酵液体积的0.25％。其中补料培养基组成为：淀粉40％，高温豆粉2.0％。
发酵培养结束，菌浓45.3％，发酵周期为132h，检测卡那霉素效价为12346U/mL。
对比实施例3
种子培养：培养基体积20L
种子培养基：淀粉4％，高温豆粉3％，玉米浆0.8％，硫酸铵0.4％，碳酸钙0.3％，氯化钠0.25％，液体消泡剂0.03％，豆油0.4％，余量水，pH自然；
按比例配制种子培养基，121-125℃灭菌30min后冷却至室温，并用无菌空气保压，种子培养基灭菌后的质量：氨基氮96mg/100mL，总糖4.3g/100mL，pH6.52。将培养好的卡那霉素链霉菌种瓶发酵液按0.2％接种量接种于种子培养基中进行培养，种子培养条件为：罐压0.04Mp，培养温度27℃，通气比1.0vvm，溶氧控制在30-50％。当菌浓达到24％，pH值降至6.34时移种，培养时间44h。
发酵培养：培养基体积60L
淀粉5％，高温豆粉4％，玉米浆0.6％，硫酸铵0.5％，碳酸钙0.4％，氯化钠0.3％，七水硫酸锌0.015％，七水硫酸亚铁0.008％，淀粉酶0.2％，液体消泡剂0.04％，豆油0.5％，余量水，pH6.53。
按比例配制发酵培养基，121-125℃灭菌30min后冷却至室温，并用无菌空气保压，发酵培养基灭菌后的质量：氨基氮79mg/100mL，总糖6.3g/100mL，pH6.56。
将培养好的种子液接种于装有发酵培养基的发酵罐中培养，接种量10％，发酵过程中菌浓维持在38-45％，培养周期为132h，发酵结束，即得到卡那霉素发酵液；
发酵培养条件为：罐压0.04Mp，培养温度27℃，通气比0.9vvm，溶氧的范围为25％-35％，全程通过调节氨水流加速率控制无机氮水平，无机氮降至0.2mg/mL后补加氨水，同时温度降至26℃培养，调节氨水补加速率控制无机氮在0.05-0.15mg/mL，全程pH值的变化范围为6.7-6.8，pH超过6.8补加硫铵。
补料工艺控制：
总糖降至3.3g/100mL开始补料，流加量为发酵液体积的0.25％。其中补料培养基组成为：淀粉40％，高温豆粉1.0％。
发酵培养结束，菌浓43.9％，发酵周期为132h，检测卡那霉素效价为11938U/mL。
由上述对比对比例1-3得出的数据可现实：
对比例1，发酵培养结束，菌浓41.7％，发酵周期为132h，检测卡那霉素效价为10532U/mL。。
对比例2，发酵培养结束，菌浓45.3％，发酵周期为132h，检测卡那霉素效价为12346U/mL。
对比例3，发酵培养结束，菌浓43.9％，发酵周期为132h，检测卡那霉素效价为11938U/mL。
由上述数据可见，对比例1-3所述发酵生产卡那霉素的培养基和培养方法对卡那霉素效价(10000U/mL-13000U/mL)之间，其水平提高的程度远远低于本发明实施例1-3的数据(14000U/mL-16000U/mL)，发明人进行了对比试验。
综上所述：针对现有技术，在本发明的方法有以下优点：本发明通过在基础料中添加多种氨基酸的玉米浆以及有机氮源，有利于提高增强菌体代谢，提高发酵起步效价；本发明在发酵过程中调节氨水流加速率控制无机氮水平，同时补加有机氮源高温豆粉，解除了氮源阻遏；本发明的技术方案在解除了氮源阻遏问题的同时，还增强菌丝发酵后期产素能力；本发明的技术方案能够提高卡那霉素发酵单位，降低发酵成本，有利于卡那霉素的工业化生产。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质。
Claims (10)
1.一种发酵生产卡那霉素的发酵培养基，其组成的各组分的质量百分含量为：
淀粉3-5％，高温豆粉2-4％，玉米浆0.3-0.6％，硫酸铵0.3-0.5％，碳酸钙0.2-0.4％，氯化钠0.1-0.3％，七水硫酸锌0.005-0.015％，七水硫酸亚铁0.004-0.008％，淀粉酶0.1-0.2％，液体消泡剂0.02-0.04％，豆油0.3-0.5％，余量水，pH 6.8-7.2。
2.如权利要求1所述的发酵生产卡那霉素的培养基，其特征在于，所述发酵培养基的灭菌后质量要求为：氨基氮60-80mg/100mL，总糖4.0-7.0g/100mL，pH 6.5-7.0。
3.一种如权利要求1所述的发酵培养基的发酵生产卡那霉素的培养方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，种子培养：将培养好的卡那霉素链霉菌种瓶发酵液按0.1-0.2％的接种量接种于种子培养基中进行培养，当菌浓达到20％以上，pH值降至6.5以下，培养时间42-48h时移种；
步骤2，发酵培养：将培养好的种子液接种于装有发酵培养基的发酵罐中培养，接种量10％，发酵过程中菌浓维持在38-45％，培养周期为132h，发酵结束，即得到卡那霉素发酵液。
4.如权利要求3所述的发酵培养基的发酵生产卡那霉素的培养方法，其特征在于，所述种子培养基的各组分的质量百分含量为：淀粉2-4％，高温豆粉1.5-3％，玉米浆0.4-0.8％，硫酸铵0.2-0.4％，碳酸钙0.1-0.3％，氯化钠0.15-0.25％，液体消泡剂0.01-0.03％，豆油0.2-0.4％，余量水，pH自然。
5.如权利要求3所述的发酵培养基的发酵生产卡那霉素的培养方法，其特征在于，所述种子培养基的灭菌后质量要求为：氨基氮80-120mg/100mL，总糖3.0-5.0g/100mL，pH 6.5-7.0。
6.如权利要求3所述的发酵培养基的发酵生产卡那霉素的培养方法，其特征在于，所述培养好的卡那霉素链霉菌种瓶发酵液质量要求为：菌浓30-40％，镜检无杂菌。
7.如权利要求3所述的发酵培养基的发酵生产卡那霉素的培养方法，其特征在于，所述种子培养条件为：罐压0.04±0.05Mp，培养温度27±1℃，通气比0.8-1.0vvm，溶氧控制在30-50％。
8.如权利要求3所述的发酵培养基的发酵生产卡那霉素的培养方法，其特征在于，所述发酵培养条件为：罐压0.04±0.005Mp，培养温度27±1℃，通气比0.7-0.9vvm，溶氧的范围为25％-35％，全程通过调节氨水流加速率控制无机氮水平，无机氮降至0.2mg/mL后补加氨水，同时温度降至26±1℃培养，调节氨水补加速率控制无机氮在0.05-0.15mg/mL，全程pH值的变化范围为6.7-6.8，pH超过6.8补加硫铵。
9.如权利要求3所述的发酵培养基的发酵生产卡那霉素的培养方法，其特征在于，所述发酵过程中采用流加法进行补料，其中：总糖降至3.0-3.5g/100mL开始补料，流加量为发酵液体积的0.2-0.3％。
10.如权利要求3所述的发酵培养基的发酵生产卡那霉素的培养方法，其特征在于，所述发酵过程中采用流加法进行补料，补料培养基组成为：淀粉30-50％，高温豆粉2.0-4.0％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910455987.9A CN110184318B (zh) | 2019-05-29 | 2019-05-29 | 一种发酵生产卡那霉素的培养基及其培养方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910455987.9A CN110184318B (zh) | 2019-05-29 | 2019-05-29 | 一种发酵生产卡那霉素的培养基及其培养方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110184318A true CN110184318A (zh) | 2019-08-30 |
| CN110184318B CN110184318B (zh) | 2020-12-08 |
Family
ID=67718426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910455987.9A Active CN110184318B (zh) | 2019-05-29 | 2019-05-29 | 一种发酵生产卡那霉素的培养基及其培养方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110184318B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110699314A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-01-17 | 河北圣雪大成制药有限责任公司 | 一种发酵生产6-去甲基四环素的方法 |
| CN113151380A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-07-23 | 河北圣雪大成制药有限责任公司 | 一种提高乳酸链球菌素效价的培养工艺 |
| CN114317648A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-04-12 | 河北圣雪大成制药有限责任公司 | 一种提高多粘菌素e发酵水平的方法 |
| CN115044632A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-09-13 | 内蒙古阜丰生物科技有限公司 | 一种提升黄原胶合成效率的方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106498010A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-03-15 | 山东齐发药业有限公司 | 一种发酵生产卡那霉素的方法 |
-
2019
- 2019-05-29 CN CN201910455987.9A patent/CN110184318B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106498010A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-03-15 | 山东齐发药业有限公司 | 一种发酵生产卡那霉素的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| KETAKI BASAK等: "Utilization of Carbon and Nitrogen Sources by Streptomyces kanamyceticus for Kanamycin Production", 《ANTIMICROMAL AGENTS AND CHEMOTHERAPY》 * |
| 方声 等: "卡那霉素连续补料发酵工艺的研究", 《发酵科技通讯》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110699314A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-01-17 | 河北圣雪大成制药有限责任公司 | 一种发酵生产6-去甲基四环素的方法 |
| CN113151380A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-07-23 | 河北圣雪大成制药有限责任公司 | 一种提高乳酸链球菌素效价的培养工艺 |
| CN113151380B (zh) * | 2021-03-23 | 2022-11-08 | 河北圣雪大成制药有限责任公司 | 一种提高乳酸链球菌素效价的培养工艺 |
| CN114317648A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-04-12 | 河北圣雪大成制药有限责任公司 | 一种提高多粘菌素e发酵水平的方法 |
| CN114317648B (zh) * | 2022-01-26 | 2024-04-30 | 河北圣雪大成制药有限责任公司 | 一种提高多粘菌素e发酵水平的方法 |
| CN115044632A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-09-13 | 内蒙古阜丰生物科技有限公司 | 一种提升黄原胶合成效率的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110184318B (zh) | 2020-12-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110184318A (zh) | 一种发酵生产卡那霉素的培养基及其培养方法 | |
| CN103740790B (zh) | 一种提高新霉素产量的生产方法 | |
| CN111394280A (zh) | 一种适合地衣芽孢杆菌生长的培养基及其应用 | |
| CN105861380B (zh) | 一株大肠埃希氏菌JLTrp及其在发酵生产L‑色氨酸中的应用 | |
| CN110205350A (zh) | 一种基于氨氮指标调控提高维生素b12产量的方法 | |
| CN110541014A (zh) | 一种利用流加培养液发酵生产色氨酸的方法 | |
| CN109593801A (zh) | 一种发酵生产l-色氨酸的工艺 | |
| CN109182438B (zh) | 利用芽孢杆菌发酵生产维生素b2的培养基及培养方法 | |
| CN111996136A (zh) | 一种荧光假单孢杆菌发酵培养基、培养方法与应用 | |
| CN112852680A (zh) | 一种高芽孢数凝结芽孢杆菌的液体发酵方法 | |
| CN108949871B (zh) | 一种发酵生产硫肽类抗生素那西肽的发酵培养基及其培养方法 | |
| CN105586374B (zh) | 一种基于代谢参数还原糖补糖生产多拉菌素的方法 | |
| CN110511974A (zh) | 一种提高红霉素发酵效价的发酵方法 | |
| CN102533891A (zh) | 一种赖氨酸的生产方法 | |
| CN109576196A (zh) | 一种生产多拉菌素的发酵培养基及多拉菌素的生产方法 | |
| CN111303248B (zh) | 一种提高替考拉宁发酵产量的补料方法 | |
| CN106676150A (zh) | 一种褐黄袍链霉菌发酵生产纳他霉素的方法 | |
| CN101845475A (zh) | 一种发酵制备2-kga的营养强化培养基及其制备2-kga的方法 | |
| CN113817623B (zh) | 一种提高那西肽发酵效价的方法 | |
| CN112410395B (zh) | 提高6-去甲基四环素发酵效价的补料培养基及其应用 | |
| CN111197013A (zh) | 一种地衣芽孢杆菌的制备工艺 | |
| CN116536384A (zh) | 一种提高卡那霉素发酵水平的方法 | |
| CN116254200A (zh) | 一种提高卡那霉素发酵效价的培养基及培养方法 | |
| CN118755637A (zh) | 一种用于小单孢菌色素调控的培养基及其培养方法 | |
| Bharati et al. | Degradation of cellulose by mixed cultures of fermentative bacteria and anaerobic sulfur bacteria |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |