CN112094874A - 一种发酵生产灰黄霉素的培养基 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发酵生产灰黄霉素的培养基，该发酵生产灰黄霉素的培养基包括种子培养基、发酵培养基和补料培养基，本发明是一种能够缩短发酵周期、提高效价、生产成本低廉的发酵生产灰黄霉素的新型培养基。本发明在培养基配方的物料比例上做出改变，调整碳酸钙和磷酸二氢钾的比例，首次采取加入一定比例甜菜碱的方法，来提高产品效价和缩短灰黄霉素的发酵周期。其优点有以下几点：甜菜碱具有发泡增稠的作用，可以放大发酵的效果，缩短发酵周期，同时其中含有的氮元素也可以作为氮源。通过调整碳酸钙、磷酸二氢钾和甜菜碱的比例，来控制培养基中的碳氮比例，实现最优的比例，从而使菌株能够更好的生长，提高效价。
Description
技术领域
本发明属于微生物发酵工程技术领域，具体的说是涉及一种发酵生产灰黄霉素的培养基。
背景技术
灰黄霉素(griseofulvin)是属于芳香族衍生物类的一种抗真菌抗生素，临床上主要用于头癣、严重体股癣、叠瓦癣、手足甲癣等，对头癣的疗效较明显。在农业上用于抗植物真菌病。国内灰黄霉素的发酵生产使用的产生菌均是由我国自行筛选的野生Penicillumpatulum4541菌株经过多代诱变及定向选育获得，本发明使用的菌种也是该菌株的后代。
十九世纪八十年代以来，灰黄霉素工业发酵生产一直使用南方盛产的籼米，加工成籼米粉(或称大米粉)作为主要碳源。然而用大米作为主要碳源生产灰黄霉素，存在着货源不充足、产品质量不稳定，生产成本高，发酵周期长等缺点。另外，现有技术中发酵生产灰黄霉素的培养基碳氮源比例未曾推陈出新，且配方中碳酸钙和磷酸二氢钾的比例变动不大，导致菌种菌丝致密性和孢子生长发育效果不是很理想。为了缩短灰黄霉素发酵周期和提高效价，有必要对灰黄霉素的培养基进行改进。
发明内容
本发明为了克服现有技术存在的不足，提供一种能够缩短发酵周期、提高效价、生产成本低廉的发酵生产灰黄霉素的新型培养基。
本发明是通过以下技术方案实现的：本发明公开了一种发酵生产灰黄霉素的培养基，发酵生产灰黄霉素的培养基包括种子培养基、发酵培养基和补料培养基；发酵培养基由下述重量比例的原料配制而成：大米粉13～17％、碳酸钙0.6～0.9％、磷酸二氢钾0.1～0.5％、氯化钠0.3～0.5％、氯化钾0.5～0.7％、硫酸镁0.07～0.14％、硫酸亚铁0.06～0.14％、硫酸铵0.06～0.14％、硝酸钠0.06～0.14％和甜菜碱0.1％～0.4％，余量为水，pH自然。
本发明种子培养基由下述重量比例的原料配制而成：大米粉8～12％、碳酸钙0.3～0.5％、磷酸二氢钾0.2～0.4％、氯化钠0.15～0. 25％、氯化钾0.15～0.25％、硫酸镁0.06～0.14％、硫酸亚铁0.06～0.14％、硫酸铵0.06～0.14％、硝酸钠0.06～0.14％和甜菜碱0.08％～0.2％，余量为水，pH自然。
本发明补料培养基由下述重量比例的原料配制而成：大米粉20～35％、淀粉酶0.03～0.1％和消泡剂0.05～0.25％，余量为水，pH自然。
本发明中发酵培养基、种子培养基和补料培养基的制备方法均是按照各培养基中各原料的比例称取原料，然后将称取后的各原料投入发酵罐中搅拌均匀，将发酵罐加盖密封灭菌制备。
作为优选，本发明发酵培养基由下述重量比例的原料配制而成：大米粉13％、碳酸钙0.6％、磷酸二氢钾0.4％、氯化钠0.35％、氯化钾0.56％、硫酸镁0.08％、硫酸亚铁0.09％、硫酸铵0.07％、硝酸钠0.08％和甜菜碱0.1％，余量为水。
作为优选，本发明种子培养基由下述重量比例的原料配制而成：大米粉9％、碳酸钙0.5％、磷酸二氢钾0.35％、氯化钠0.16％、氯化钾0.17％、硫酸镁0.08％、硫酸亚铁0.07％、硫酸铵0.09％、硝酸钠0.08％和甜菜碱0.2％，余量为水。
作为优选，本发明补料培养基由下述重量比例的原料配制而成：大米粉25％、淀粉酶0.03％和消泡剂0.2％，余量为水。
本发明的有益效果是：本发明属于灰黄霉素产生菌高效发酵和提高效价的新型培养基配方，公开了一种能够缩短发酵周期、提高效价、生产成本低廉的发酵生产灰黄霉素的新型培养基。本发明发酵生产灰黄霉素的培养基，在培养基配方的物料比例上做出改变，调整碳酸钙和磷酸二氢钾的比例，首次采取加入一定比例甜菜碱的方法，来提高产品效价和缩短灰黄霉素的发酵周期。其优点有以下几点：甜菜碱具有发泡增稠的作用，可以放大发酵的效果，缩短发酵周期，同时其中含有的氮元素也可以作为氮源。通过调整碳酸钙、磷酸二氢钾和甜菜碱的比例，来控制培养基中的碳氮比例，实现最优的比例，从而使菌株能够更好的生长，提高效价。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明作详细描述。
实施例1：一种发酵生产灰黄霉素的培养基，包括种子培养基、发酵培养基和补料培养基，种子培养基由下述重量比例的原料配制而成：大米粉10％、碳酸钙0.4％、磷酸二氢钾0.4％、氯化钠0.2％、氯化钾0.2％、硫酸镁0.1％、硫酸亚铁0.1％、硫酸铵0.1％、硝酸钠0.1％和甜菜碱0.2％，余量为水；
发酵培养基由下述重量比例的原料配制而成：大米粉15％、碳酸钙0.6％、磷酸二氢钾0.3％、氯化钠0.4％、氯化钾0.6％、硫酸镁0.1％、硫酸亚铁0.1％、硫酸铵0.1％、硝酸钠0.1％和甜菜碱0.08％，余量为水；
补料培养基由下述重量比例的原料配制而成：大米粉28％、淀粉酶0.05％和消泡剂0.1％，余量为水。
实施例2：一种发酵生产灰黄霉素的培养基，包括种子培养基、发酵培养基和补料培养基，种子培养基由下述重量比例的原料配制而成：大米粉9％、碳酸钙0.6％、磷酸二氢钾0.35％、氯化钠0.16％、氯化钾0.17％、硫酸镁0.08％、硫酸亚铁0.07％、硫酸铵0.09％、硝酸钠0.08％和甜菜碱0.3％，余量为水；
发酵培养基由下述重量比例的原料配制而成：大米粉13％、碳酸钙0.55％、磷酸二氢钾0.4％、氯化钠0.35％、氯化钾0.56％、硫酸镁0.08％、硫酸亚铁0.09％、硫酸铵0.07％、硝酸钠0.08％和甜菜碱0.1％，余量为水；
补料培养基由下述重量比例的原料配制而成：大米粉25％、淀粉酶0.03％和消泡剂0.2％，余量为水。
实施例3：一种发酵生产灰黄霉素的培养基，包括种子培养基、发酵培养基和补料培养基，种子培养基由下述重量比例的原料配制而成：大米粉11％、碳酸钙0.5％、磷酸二氢钾0.4％、氯化钠0. 22％、氯化钾0.21％、硫酸镁0.12％、硫酸亚铁0.13％、硫酸铵0.11％、硝酸钠0.12％和甜菜碱0.4％，余量为水；
发酵培养基由下述重量比例的原料配制而成：大米粉17％、碳酸钙0.65％、磷酸二氢钾0.2％、氯化钠0.45％、氯化钾0.65％、硫酸镁0.11％、硫酸亚铁0.12％、硫酸铵0.10％、硝酸钠0.11％和甜菜碱0.2％，余量为水；
补料培养基由下述重量比例的原料配制而成：大米粉30％、淀粉酶0.08％和消泡剂0.15％，余量为水。
本发明中发酵培养基、种子培养基和补料培养基的制备方法均是按照各培养基中各原料的比例称取原料，然后将称取后的各原料投入发酵罐中搅拌均匀，将发酵罐加盖密封灭菌制备。
现有技术中生产灰黄霉素的培养基配方为：
斜面孢子培养基：其中各原料的重量比例为：蔗糖3％、磷酸二氢钾0.3％、氯化钾0.1％、硝酸钠0.1％、硫酸镁0.1％、硫酸亚铁0.001％和琼脂 2％，蒸馏水配制，pH值无需调节。
大米孢子培养基：其中各原料的重量比例为：蔗糖5％、磷酸二氢钾0.5％、氯化钾0.1％、硝酸钠 0.1％、硫酸镁0.1％和硫酸亚铁0.001％，蒸馏水配制，pH值无需调节。取大米100g，加入上述制成的培养液70ml，混合，常压蒸煮40min即成。
摇瓶发酵培养基：其中各原料的重量比例为：大米粉15％、磷酸二氢钾0.8％、碳酸钙 0.6％、氯化钠 0.4％、氯化钾0.6％、硫酸镁0.1％、硫酸亚铁0.1％、硝酸钠 0.1％和硫酸铵0.1％，自来水配制，pH值无需调节。
对比实验：使用实施例1-3中三种比例的培养基和现有技术中的培养基同时进行培养，培养相同时间后观察到本发明新配方培养基上的菌丝更为致密，孢子更为强壮。经过效价测定发现采用本发明培养基培养出的菌株相比原有最高效价有很大提高，原有培养基培养高产菌株的最高效价为29000mg/L，新配方培养基培养出的高产菌株效价为36000mg/L。同时发酵周期由原来的15天左右，缩短为10～11天左右，有效的缩短了发酵周期。
经过实验结果的对比发现，本发明新配方中的碳酸钙、磷酸二氢钾、甜菜碱的最佳比例，为实例2中的培养基配方比例，依照实例2中的培养基配方，可以有效缩短发酵周期，同时提高效价，且甜菜碱成本低廉，货源充足易得，实现了本次发明的最终目的。
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (7)
1.一种发酵生产灰黄霉素的培养基，其特征在于：所述发酵生产灰黄霉素的培养基包括种子培养基、发酵培养基和补料培养基；所述发酵培养基由下述重量比例的原料配制而成：大米粉13～17％、碳酸钙0.6～0.9％、磷酸二氢钾0.1～0.5％、氯化钠0.3～0.5％、氯化钾0.5～0.7％、硫酸镁0.07～0.14％、硫酸亚铁0.06～0.14％、硫酸铵0.06～0.14％、硝酸钠0.06～0.14％和甜菜碱0.1％～0.4％，余量为水。
2.根据权利要求1所述的一种发酵生产灰黄霉素的培养基，其特征在于：所述种子培养基由下述重量比例的原料配制而成：大米粉8～12％、碳酸钙0.3～0.5％、磷酸二氢钾0.2～0.4％、氯化钠0.15～0. 25％、氯化钾0.15～0.25％、硫酸镁0.06～0.14％、硫酸亚铁0.06～0.14％、硫酸铵0.06～0.14％、硝酸钠0.06～0.14％和甜菜碱0.08％～0.2％，余量为水。
3.根据权利要求2所述的一种发酵生产灰黄霉素的培养基，其特征在于：所述补料培养基由下述重量比例的原料配制而成：大米粉20～35％、淀粉酶0.03～0.1％和消泡剂0.05～0.25％，余量为水。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种发酵生产灰黄霉素的培养基，其特征在于：所述发酵培养基、种子培养基和补料培养基的制备方法均是按照各培养基中各原料的比例称取原料，然后将称取后的各原料投入发酵罐中搅拌均匀，将发酵罐加盖密封灭菌制备。
5.根据权利要求1所述的一种发酵生产灰黄霉素的培养基，其特征在于：所述发酵培养基由下述重量比例的原料配制而成：大米粉13％、碳酸钙0.6％、磷酸二氢钾0.4％、氯化钠0.35％、氯化钾0.56％、硫酸镁0.08％、硫酸亚铁0.09％、硫酸铵0.07％、硝酸钠0.08％和甜菜碱0.1％，余量为水。
6.根据权利要求2所述的一种发酵生产灰黄霉素的培养基，其特征在于：所述种子培养基由下述重量比例的原料配制而成：大米粉9％、碳酸钙0.5％、磷酸二氢钾0.35％、氯化钠0.16％、氯化钾0.17％、硫酸镁0.08％、硫酸亚铁0.07％、硫酸铵0.09％、硝酸钠0.08％和甜菜碱0.2％，余量为水。
7.根据权利要求3所述的一种发酵生产灰黄霉素的培养基，其特征在于：所述补料培养基由下述重量比例的原料配制而成：大米粉25％、淀粉酶0.03％和消泡剂0.2％，余量为水。
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