阅读说明：本技术 一种提高红霉素发酵效价的发酵方法 (A kind of fermentation process improving abomacetin fermentation potency ) 是由 于荣 王晓军 王少云 郭佳 梁丽娟 于 2019-09-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种提高红霉素发酵效价的发酵方法,该发酵方法是采用以红色链霉菌为发酵菌种、由种子培养和发酵培养构成的二级发酵模式发酵生产,本发明通过改变种子及发酵培养基的配方结构,祛除了黄豆饼粉的使用,补入硝酸钠溶液作为氮源,并引入微量元素钴,改善了发酵过程中的供氧条件,降低了供氧的能源消耗,从而增强菌体活力,延长红霉素分泌期,提高了红霉素发酵水平。(The present invention relates to a kind of fermentation process for improving abomacetin fermentation potency, the fermentation process is to use using streptomyces erythreus as fermenting microbe, the second order fermentation mode fermenting and producing being made of seed culture and fermented and cultured, the present invention passes through change seed and the formulation composition of fermentation medium, the use of soybean cake powder is dispelled, sodium nitrate solution is filled into as nitrogen source, and introduce trace element cobalt, improve the oxygen supply condition in fermentation process, reduce the energy consumption of oxygen supply, to enhance thallus vigor, extend the erythromycin secretory phase, improves abomacetin fermentation level.)

一种提高红霉素发酵效价的发酵方法

技术领域

本发明涉及微生物发酵领域，特别是涉及一种提高红霉素发酵效价的发酵方法。

背景技术

红霉素(erythromycin，Er)是一种碱性抗生素，主要包括红霉素A(ErA)、红霉素B(ErB)、红霉素C(ErC)和红霉素E(ErE)等组分，其抗菌谱与青霉素近似，临床主要应用于链球菌引起的扁桃体炎、猩红热、白喉及带菌者、淋病等。近年来随着对红霉素的研究开发，使红霉素的需求量持续增加。

现有技术中，红霉素的生产多采用三级发酵模式，其培养基中都含有大量的迟效氮源，如黄豆饼粉等。黄豆饼粉等迟效有机氮源的使用，增加了发酵液的粘度，影响了供氧，造成发酵液氧传递率低，导致在发酵过程中供氧不足影响菌种生长状况，进而降低了红霉素产素能力。同时菌种对培养基中的迟效氮源消耗慢，发酵结束残留较大，影响提取的效果及成品质量；并且发酵液放罐时大量的残留给后续提取造成困难。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种有效提高红霉素产素能力及成品品质的红霉素发酵方法。

为实现上述发明目的所采取的技术方案为：

一种提高红霉素发酵效价的发酵方法，其特征在于采用以红色链霉菌为发酵菌种、由种子培养和发酵培养构成的二级发酵模式，

其中种子培养所用的种子培养基组成为：淀粉2～4%，豆粉2～4%，糊精1～3%，玉米浆1～3%，硫酸铵0.1～0.3%，轻质碳酸钙0.3～0.8%，硫酸镁0.1～0.3%，氯化钴0.01～0.03%，适量二甲基硅油消沫剂，其余为水，以重量百分比计；

发酵培养所用的发酵培养基组成为：淀粉2.0～4.0%，玉米浆2.0～4.0%，硫酸铵0.1～0.4%，碳酸钙0.7～1.0%，硫酸镁0.1～0.3%，氯化钴0.02～0.05%，适量二甲基硅油消沫剂，其余为水，以重量体积比计。

所述种子培养条件为：培养温度34～36℃，通气量1:08～1.0v/v/min，培养时间45～50hr。

发酵培养条件为：培养温度32～36℃，溶氧大于20%，培养时间160～170hr。

在发酵过程中进行补料，包括补硝酸钠、补糖和补正丁醇，其中

补硝酸钠：在发酵培养40～150hr补入硝酸钠溶液，控制发酵液中氨基氮含量20～30%；

补糖：当发酵液中总糖降至1.8%以下时开始补入葡萄糖溶液，控制发酵液中总糖1.0～2.0%；

补正丙醇：在发酵20hr后补入正丁醇，控制发酵液中正丙醇含量0 .05～0 .10%。

所述硝酸钠溶液质量体积浓度为15～25%，葡萄糖溶液质量浓度为20～30%，正丙醇溶液质量浓度为30～40%。

本发明在种子培养基和发酵培养基中加入微量元素钴，激活菌种体内各种酶，改变了菌体的代谢能力和途径；在发酵培养基中去除了黄豆饼粉的使用，补入硝酸钠溶液作为氮源，稀化了发酵培养基，改善了发酵过程中的供氧条件，降低了供氧的能源消耗，从而增强菌体活力，延长红霉素分泌期，提高了红霉素发酵水平。本发明通过对种子及发酵培养基的配方结构改变，补料的配方结构及控制方式改变，并引入微量元素钴，从而改变了菌体的代谢途径，由原工艺的三级发酵缩短为二级发酵，提高了发酵效价，缩短了发酵周期，降低了原材料成本。同时由于迟效碳氮源的减少，红霉素的提取更为容易，成品质量也获得提高。

具体实施方式

下面用实例，对本技术方案进行具体的描述，应该理解的是，实例是用于说明本发明而不是对本发明的限制。本发明的范围与核心内容依据权利要求书加以确定。

实施例1

1.种子培养：

种子培养基组成为：淀粉2%，豆粉2%，糊精：2%，玉米浆3%，硫酸铵0.25%，轻质碳酸钙0.70%，硫酸镁0.15%，氯化钴0.02%，适量二甲基硅油消沫剂，其余为水，以重量百分比计。灭菌备用。

将斜面红色链霉菌孢子接种于灭菌好的一级种子培养基中培养，培养温度34℃，通气量1：0 .8v/v/min，搅拌，培养45hr得种子液。

2.发酵培养：

发酵培养基组成为：淀粉3.0%，玉米浆3.0%，硫酸铵0.3%，碳酸钙0.80%，硫酸镁0.2%，氯化钴0.03%，适量二甲基硅油消沫剂，其余为水，以重量体积比计。

将过程1所得的种子液按20%接种量接种于灭菌好的发酵培养基中培养，培养温度32～36℃，通气，搅拌，控制发酵过程溶氧20%以上，培养过程中监测氨基氮和总糖：20hr开始补入正丙醇，其浓度40%，补入量控制发酵液中丙醇含量0 .05～0 .10%为宜。在40小时补入硝酸钠溶液，控制发酵液中氨基氮含量20～30%；总糖降至1 .8%以下时开始补糖，控制总糖1 .0～2.0%。培养至160～170hr时停止发酵，得含有红霉素的发酵液。放罐效价9296μg/ml 。

实施例2

1.种子培养：

种子培养基组成为：淀粉3%，豆粉3%，糊精：3%，玉米浆4%，硫酸铵0.20%，轻质碳酸钙0.8%，硫酸镁0.20%，氯化钴0.04%，适量二甲基硅油消沫剂，其余为水，以重量百分比计。灭菌备用。

将斜面红色链霉菌孢子接种于灭菌好的一级种子培养基中培养，培养温度34℃，通气量1：0 .8v/v/min，搅拌，培养45hr得种子液。

2 .发酵培养：

发酵培养基组成为：淀粉4.0%，玉米浆4.0%，硫酸铵0.2%，碳酸钙0.65%，硫酸镁0.3%，氯化钴0.04%，适量二甲基硅油消沫剂，其余为水，以重量体积比计。

将过程1所得的种子液按20%接种量接种于灭菌好的发酵培养基中培养，培养温度32～36℃，通气，搅拌，控制发酵过程溶氧20%以上，培养过程中监测氨基氮和总糖：20hr开始补入正丙醇，其浓度40%，补入量控制发酵液中丙醇含量0 .05～0 .10%为宜。在40小时补入硝酸钠溶液，控制发酵液中氨基氮含量20～30%；总糖降至1 .8%以下时开始补糖，控制总糖1 .0～2.0%。培养至160～170hr时停止发酵，得含有红霉素的发酵液。放罐效价9145μg/ml 。

实施例3

1 .种子培养：

种子培养基组成为：淀粉4%，豆粉3%，糊精：4%，玉米浆3%，硫酸铵0.25%，轻质碳酸钙0.6%，硫酸镁0.25%，氯化钴0.03%，适量二甲基硅油消沫剂，其余为水，以重量百分比计。灭菌备用。

将斜面红色链霉菌孢子接种于灭菌好的一级种子培养基中培养，培养温度34℃，通气量1：0 .8v/v/min，搅拌，培养45hr得种子液。

2 .发酵培养：

发酵培养基组成为：淀粉3.0%，玉米浆4.0%，硫酸铵0.3%，碳酸钙0.60%，硫酸镁0.3%，氯化钴0.05%，适量二甲基硅油消沫剂，其余为水，以重量体积比计。

将过程1所得的种子液按20%接种量接种于灭菌好的发酵培养基中培养，培养温度32～36℃，通气，搅拌，控制发酵过程溶氧20%以上，培养过程中监测氨基氮和总糖：20hr开始补入正丙醇，其浓度40%，补入量控制发酵液中丙醇含量0 .05～0 .10%为宜。在40小时补入硝酸钠溶液，控制发酵液中氨基氮含量20～30%；总糖降至1 .8%以下时开始补糖，控制总糖1 .0～2.0%。培养至160～170hr时停止发酵，得含有红霉素的发酵液。放罐效价8932μg/ml 。

对比实施例

1 .一级种子培养：

将斜面孢子接种于灭菌好的一级种子培养基中培养，培养温度34～36℃，通气量1：1.2～1 .5v/v/min，搅拌，培养50～60hr得一级种子液。

一级种子培养基组成：淀粉2%，糊精1 .5%，黄豆饼粉3.%，硫酸铵0 .4%，玉米浆0.6%，氯化钠0 .4%，碳酸钙1 .5%，豆油0 .20%，其余为水；在122～124℃，保压30分钟。

2 .二级种子培养：

将一级种子液按接种量15%接种于灭菌好的二级种子培养基中培养，培养温度34～35℃，通气量1：1.2～1.5v/v/min，搅拌，培养26～28hr得二级种子液。

二级种子培养基组成：淀粉3 .5%，糊精1 .5%，黄豆饼粉3 .0%，硫酸铵0 .2%，玉米浆0 .8%，氯化钠0 .2%，碳酸钙0 .6%，豆油0 .2%，其余为水；在122～124℃，保压30分钟。

3 .发酵培养：

发酵培养基组成：淀粉4 .0%，糊精3.0%，黄豆饼粉3.0%，硫酸铵0 .2%，玉米浆0 .4%，氯化钠0 .3%，碳酸钙0 .6%，豆油0 .2%，其余为水；在122～124℃，保压30分钟。

过程补料：

葡萄糖40%，发酵过程中需要补入发酵液体积的30～40% ，流加补入，控制pH6.9～7.1。

正丙醇浓度40%，其补入量以始终控制发酵液中丙醇含量0 .03～0 .06%为宜。

植物油的补入量以控制发酵液中残油0 .05～0 .01%为宜。

将二级种子液按20%接种量接种于灭菌好的发酵培养基中培养，培养温度32～34℃，通气量1：1 .1～1 .4v/v/min，搅拌，发酵过程溶氧30%以上，培养20hr开始补入糖、植物油、正丙醇，经160～170hr培养得含有红霉素的发酵液。效价8328μg/ml。