青霉素菌种:产黄青霉H一110 ;培养基:发酵培养基,一玉米浆,磷酸二氢钾,碳酸钙,麸质粉,葡萄糖。将长好的种子移入5m。自动发酵罐。发酵过程各参数控制:PH值6.0~6.5,空气流量6L/min,转速300r/min,培养温度25℃ ,单糖浓度46.8%,发酵全过程采用控制补料。从60小时带放后每4小时补加一次玉米浆,每次补入35ml直到放罐。发酵单位测定是利用高压液相色谱仪用外标法测定。
发酵培养:种子培养基移入发酵罐后(接种量为:1O%),培养温度维持在26℃,通气率为Ivvm,
罐顶压力0.06Mpa,用4mol/LN aoH 和1mol/L H2SO4维持PH6.5左右。
江西东风发酵培养基:黄豆粉1.5%,棉籽粉2%,花生粉3%,磷酸二氢钾0.15%,硫酸铵1%,碳酸钙0.15%,葡萄糖0.30%,苯氧乙酸0.57%,硫酸钠0.54%,发酵菌种:产黄青霉,发酵周期140小时。
种子培养阶段通风1:0.5/min.
头孢菌素发酵参考环境:5~100吨罐,搅拌转速115转/分,罐压0.5公斤,最高通风量1:1/分,pH在7左右,(1)种子培养基:玉米浆、蔗糖、葡萄糖、DL一蛋氨酸、豆油、CaCO3,pH:6.5~6.6。(2)发酵培养基:玉米浆、淀粉、糊精、蛋氨酸、葡萄糖、豆油、CaCO3, MgSO4,(NH4)2S04,FeSO4,MnSO4,ZnSO4,CuSO4,pH:6.0~6.1。发酵菌种采用顶头孢霉,周期150小时
推荐产品:DF8005K。
螺旋霉素发酵参考环境:5~100吨罐,搅拌转速115转/分,罐压0.5公斤,最高通风量1:1/分,pH在7左右,培养基主要成分为?,发酵菌种采用螺旋霉素链霉菌,发酵周期130小时左右。根据螺旋霉素生物合成的研究结果, 短链脂肪酸是合成螺旋霉素的前体,结果发现在发酵培养48h后添加O.5%浓度的乙醇, 能够提高其发酵效价1O%左右(表2) 加入豆油能较大幅度地提高螺旋霉素的发酵效价。在培养48 h时加入较在基础料中加入更能提高螺旋霉素发酵效价,豆油的浓度以1%为好。
推荐产品:DF6000K。用量万分之一以下。
新霉素发酵参考环境:5~100吨罐,搅拌转速115转/分,罐压0.5公斤,最高通风量1:1/分,pH在7左右,培养基主要成分为热榨的黄豆饼粉,广东的酵母粉,福建的蛋白胨,发酵菌种采用?菌,发酵周期130小时左右。
推荐产品:DF6000K。在新霉素发酵过程中,需不断补充碳源(糖)和氮源(硫酸铵)。若一次补人的糖量太多且供气不足时,碳源氧化不完全,会导致有机酸堆积,则pH值下降;当培养基中的蛋白质、氨基酸或其它含氮的有机物中碳被利用后,将释放出游离NH 使pH值上升。同样,一次补人糖和硫酸铵量的多少,也会使发酵液的pH值发生波动。因此,为了使产生菌生命活动及合成新霉素的各种酶活力发挥得好,必须控制一定的补入量,以补充产生菌正常营养,调节发酵液pH值适合菌体的生长,发育,繁殖和新霉素的合成。在生产中控制pH值的最佳适宜范围在6.5~6.8之间。
利福霉素发酵参考环境:5~100吨罐,搅拌转速115转/分,罐压0.5公斤,最高通风量1:1/分,pH在7左右,培养基主要成分为葡萄糖10%,液化淀粉2%,黄豆饼粉1%,蛋白胨1%,鱼粉0.5%,各种无机盐适量,发酵菌种采用地中海诺卡氏菌,发酵周期130小时左右。
推荐产品:DF6000K。
红霉素发酵参考环境:10~100吨罐,搅拌转速115转/分,最高通风量1:1/分,pH自然,发酵菌种采用红色链霉菌;培养基主要成分A:液化淀粉4%,葡萄糖4%,黄豆饼粉4%,正丙醇1%,无机盐适量 B:黄豆饼粉4.0%、葡萄糖4.0%、淀粉4.0%、糊精2.0% 、CaCO3 0.6% 、(NH4)2SO4 0.15%、KH2PO4 0.02%、NaC1 0.2% 、MgSO 0.02%,28℃,周期160小时。
推荐产品:DF204K。配合豆油使用。
洁霉素发酵参考环境:5~100吨罐,搅拌转速115转/分,最高通风量1:1/分,pH在7左右,发酵菌种采用链霉菌,发酵周期150小时。
培养基( %) 黄豆饼粉2.5,玉米浆0.6,(NH )2 SO4 0.5,NaNO3 0.4,NaC1 0.6,CaCO3 0.9,玉米淀粉2.5,葡萄糖 3.0,KH2PO4 0.07。
发酵工艺 FBC;培养温度:o~60 h,31℃ ;6O~ 13Oh,30℃ ;130 h至放罐31℃ 。
种子培养基淀粉20 g/L ,葡萄糖15 g/L .豆饼粉25 g/L ,CSL 30 g/L ,caco3 5.0 g/L ,pH7.0~7.2
1.3.3 发酵培养基可溶性淀粉30 g/I ,葡萄糖100 g/L ,豆饼粉30 g/L ,(N H4)2SO4 8.0 g/L ,NaNO3 8.0 g/L .KCI 5.0 g/L .CaCO3 9.0 g/L ,pH 6.5~7.0
菌种
Lin一337:皖北药业股份有限公司选育、保存。
1.1.2 发酵培养基
玉米淀粉,2.0% ;葡萄糖,4.0% ;黄豆饼粉,2.0% ;去酚棉子饼粉,0.5% ;玉米浆,0.6% ;氯化钠,0.5% ;碳酸钙,0.5%;硫酸铵,0.3% ;磷酸二氢钾,0.02% ;玉米油,0.06% ;GP,0.03% 发酵液初期粘度最大到130mPas
推荐产品:DF6000K。配合豆油使用。
洁霉素发酵参考环境:5~100吨罐,搅拌转速100转/分,通风量1:0.5/分,罐压0.7公斤, pH在6.5~7,培养基( %) 黄豆饼粉2.5%,玉米浆0.6%,(NH )2 SO4 0.5%,NaNO3 4%,NaC1 0.6%,CaCO3 0.9%,玉米淀粉2.5%,葡萄糖 3.0%,KH2PO4 0.07%。培养温度:0~60 h,31℃ ;6O~ 13Oh,30℃ ;130 h至放罐31℃ 。发酵液初期粘度最大到130mPas,发酵菌种采用链霉菌,发酵周期150小时。
土霉素发酵参考环境:5~100吨罐,搅拌转速140转/分,通风量1:0.7/分,罐压0.7公斤,培养基主要成分为黄豆饼粉3.0%,玉米浆0.65%, 淀粉8.0%,(NH4)2SO41.2%,NaCl 0.2%,CaCO3 1.1%, KH 2PO4 0.015%,每罐外加CoCl2 500g。
推荐产品:DF204K。
环孢素发酵参考环境:5~100吨罐,搅拌转速140转/分,通风量1:0.7/分,罐压0.7公斤,发酵培养基组成:葡萄糖2.0%,面粉4.0%,干酪素0.6~1 .2%,NaNO3 0.15%,KH2PO4 0.2%, KCl 0.05%,MgSO4·7H2O 0.005%,CaCO3 0.2%;pH 6.5,发酵时间4天左右,温度25度左右。
推荐产品:DF7911K。通气和培养温度对CyA 的生物合成量影响非常大,
纳他霉素发酵培养基:大豆蛋白胨l.8%,酵母粉0.45%,葡萄糖3.6%,pH7.5,2%接种量接种,进行纳他霉素发酵生产96h,菌体生物量为l2.65 /L,最终产量为2.8g/L。发酵菌种:褐黄孢链霉菌。
推荐产品:DF6000K。
庆大霉素发酵参考环境:5~100吨罐,搅拌转速140转/分,通风量1:1/分,罐压0.5公斤,培养基主要成分为淀粉4.0%,玉米粉2%, 黄豆饼粉3.0%,蛋白胨0.3%,(NH4)2SO40.1%, CaCO3 0.5%,每罐外加CoCl2 8~10g/吨。PH7.5~8.0。发酵菌种采用庆大小单孢菌,发酵周期80小时。
推荐产品:DF6000K。
金霉素金色链霉菌 经正交法筛选得到发酵培养基配方(%):玉米淀粉8.5,花生粉1.5,黄豆粉2.5,淀粉酶(沈丘酶制剂厂生产,酶活力2000Iu/mL)O.004,氯化钠0.25,硫酸铵0.5,碳酸钙0.7,蛋白胨1.0,酵母粉0.2,硫酸镁0.025,豆油1.OmL/25mL培养基(见表4)。在温度29℃ ±0.5℃ ,半径25mm偏心运动旋转摇床(ZP一96型),转速260r/min条件下培养166h。
推荐产品:DF6000K。
小诺霉素
1.1 菌种:棘孢小单孢(Micromonospora echinospora)
1.2 培养基
种子培养基:黄豆饼粉l5g,葡萄糖1g,玉米粉20g,鱼粉2g,淀粉40g,pH7.5,定容1L
发酵培养基:葡萄糖5g,淀粉40g,玉米粉1 5g,黄豆饼粉25g,蛋白胨2g,硫酸铵O.5g,pH7.2,定容1L
再生培养基:斜面培养基添加蔗糖68g,氯化镁10g,定容1L
P稳定液:见文献[2]。筛选出的MS一116菌株生理特性与出株有所不同,对其发酵条件进行研究,认为最适宜温度应控制在34℃,其对氧的需求量较大,应注意改善供氧状况;培养基中应使用热榨黄豆粉饼,浓度为3.0%;葡萄糖浓度为0,2%。
核黄素发酵参考环境:5~100吨罐,搅拌转速140转/分,通风量1:1/分,罐压0.5
公斤,培养基主要成分为葡萄糖30.0%,玉米浆2%,无机盐适量。发酵菌种采用细菌,
发酵周期40小时。
四环素发酵参考环境:5~100吨罐,搅拌转速140转/分,通风量1:0.7/分,罐压0.7公斤,培养基主要成分为液化淀粉,玉米浆,黄豆粉, KH2PO4,每罐外加二巯基苯并噻唑和NaBr。pH在6左右。
推荐产品:DF204K。
红曲红色素
菌种:Monascus ruber 6一X4(由宁夏瑞德公司提供)
培养基 固态培养基各成分质量分数:可溶性淀粉5% ,麦芽糖4% ,蛋白胨2% ,琼脂I.8%一2%。
液体发酵培养基 种子培养基各成分质量浓度:豆粉20 g/L,大米粉50 g/L ,KH2PO42.5 g/L ,NaNO3 g/L,MgSO4·7H2 0 4 g/L,调节pH值为4.5左右。液体发酵培养基各成分质量浓度:大米粉100 g/·L,NaNO3 7 g/L,调节pH值为3.5左右。
多粘菌素发酵参考环境:10~60吨罐,搅拌转速115转/分,通风量1:1/分,pH在7左右,发酵培养基主要成分为玉米粉、液化淀粉、尿素、玉米浆,CaCO3。发酵温度30度左右,周期32小时。在25 m3发酵罐中发酵42小时,硫酸粘杆菌素效价达15.88万u/ml
硫酸粘杆菌素 是第二代抗菌促生长类饲料添加剂,是由多黏芽孢杆菌所产生的碱性多肽抗生素,对畜禽等动物体内有害的革兰氏阴性菌具有强大的对抗杀菌作用。
分子式及分子量:COLISTIN A C53H100N16O13 1169 COLISTIN B C52H98N16O13 1155
硫酸粘杆菌素又名硫酸粘菌素、克利斯汀(Colistin)、多粘菌素E(Polymyxin E)、抗敌素等,系由多粘轩菌培养液中获得的碱性琐环状多肽类(po1ypeptide system)抗生素, 是多粘菌素E1和E2的混合物。为白色粉末,易溶于水,耐热, 消化道不易吸收, 排泄迅速, 毒性小, 无副作用, 不易产生耐药菌株, 是最安全的畜禽促生长抗生素之一。粘菌素主要对革兰氏阴性菌有很强的抗菌作用, 几乎对所有革兰氏阴性菌有效 ,对绿脓杆菌有显著作用。治疗时常与抗革兰氏阳性菌的杆菌肽锌合用; 用作饲料添加剂可刺激幼畜生长. 提高饲料效率, 防止肉鸡、猪、牛等畜禽传染性肠炎; 防治大肠杆菌、绿脓杆菌、沙门氏菌等革兰氏阴性菌引起的肠道疾病。 硫酸粘菌素的抗菌作用机理 colistin属于polymyxins抗生素, 故其抗菌作用机理与polymyxin B 相似, 首先吸附细菌细胞璧,结合细胞膜中脂蛋白的游离磷酸盐,使细胞成分(嘌呤和嘧啶)脱逸,从而细胞死亡, 故具有杀菌作用, 其最低的抑菌浓度为每升0.2一80单位。 硫酸粘菌素的配伍性 Colistin不可与Soluble barbiturates(可溶性巴比妥类)及 Cyanocobalaml (VitaminB12)合做成溶液使用。 临床应用 硫酸粘菌素属于狭效性抗生素, 它对革兰氏阴性菌如: Ecoil、Pseudomonas、Salmonella、Shigella、Aerobactor 等引起的疾病有效, 对革兰氏阳性菌无效, 由于其毒性、副作用较低, 故它在禽、畜的临床应用上较多,它主要用于防治禽、畜的细菌性肠炎。 显著特点: 1. 对于大肠杆菌和沙门氏菌等革兰氏阴性菌具有卓越的抗菌效能; 2. 在动物体内没有耐药菌选择性,而且不会通过耐药因子传递耐药性; 3. 几乎不被畜禽消化道吸收,组织无残留; 4. 与杆菌肽锌一起使用可获协同作用而增强抗菌效果; 5. 促进畜禽生长, 防治畜禽传染性肠炎。 用法用量: (1)促生长, 提高饲料利用率, 预防幼畜细菌性病疾, 提高成活率:
动物对象 阶 段 添 加 量(m/kg) 用 途
鸡 10周龄 2-20 促进生长及改进饲料利用效率
肉鸡 幼小期 10 促进生长及改进饲料利用效率
育肥期 2-5
猪 2月龄 2-40 促进生长及改进饲料利用效率
2-4月龄 5-10 使用至体重60kg, 促进生长及改进饲料利用效率
育肥期 2-5 促进生长及改进饲料利用效率
犊牛 3月龄 5-40 使用至3月龄, 促进生长及改进饲料利用效率。
预防控制细菌性肠炎
肉鸭
2-20 提高增重率
(2)防止仔猪、犊牛细菌性下痢, 提高成活率, 防止哺乳期生产性能下降:
动物对象 推荐剂量(m/kg) 给药日数(天)
肉鸡 20-100 3-7
猪 40-200 3-7
牛 40一100 3-7
(3)治疗用药 口服: 家禽3-8mg/kg体重 猪、牛1.5-5mg/kg体重 注射:家禽1-4mg/kg体重 猪、牛1-2mg/kg体重 (4)停药期一周, 产蛋期的鸡禁用。
我国1958年才开始赤霉素的研究、生产和推广应用,并于1969年因为党的“九大召开及国庆20周年,故把赤霉素称之为 九二O”.2 5n m’发酵罐工业化生产试验
2.1 试验材料与方法
2.1.1 菌种:G—l14
2.1.2 试验地点:湖南生物制药厂.
2.1.3 培养基
① 种子培养基(w/w):葡萄糖1.5,糊精1.0,花生粉1.5,MgSO4·7HzO 0.1,KH2PO4 0.1,消泡剂0.2,自来水配制,自然pH值,6m3种子罐中投料3m3 ,实罐消毒121℃ ,30分钟,冷却至28℃待接种。
② 发酵培养基(w/w):玉米淀粉7.0,饴糖2.5;豆饼粉0.3,花生粉1.0,MgSO4·7H2O 0.07,KH2PO4 0.14;消沫剂0.05, a一淀粉酶0.05,50m3发酵罐投料40m3。pH值自然,实罐消毒121"C,30分钟,冷却至28℃后接入种子培养液.
2,1.4 发酵设备;种子罐6 m3,二档搅拌. 发酵罐体积50m3。,三档搅拌. 流加罐用
另一种子罐代替.
2.1.5 发酵条件
种子罐:培养温度28℃ 士I℃ ,通风量l:I v/v,罐压0.4—0.5 kg/cm2.
发酵罐:培养温度28士l℃ ,通风量l:0.7 v/v,罐压0.1—0.15 kg/cm2.
赤霉素发酵参考环境:10~60吨罐,搅拌转速115转/分,通风量1:1/分, 培养温度大多采用29℃~32℃ 。培养基的起始pH值控制在5.5左右,而将发酵过程的pH值维持在3.5~4.5之间为宜。种子培养基:葡萄糖0.3g,蒸馏水lOOml。豆饼粉1.5g,淀粉1.Og,葡萄糖1.Og,KH2PO4 0.lg,(NH4)2SO4 0.05g,MgSO4 0.1g,自来水lOOml。
发酵培养基:豆饼粉0.9%.淀粉7.0%,葡萄糖1.0%,KH2PO4 0.15%,MgSO40.08%,
a-淀粉酶0.003%,pH 5~5.5发酵周期130小时
阿维菌素:
种子培养基( g/L):淀粉30,豆饼粉20,酵母粉2.0,CoCl2·6H20 0.0005,pH 7.0~7.2。
发酵培养基(g/L):淀粉50,玉米粉l0,酵母粉l0,豆饼粉10.CaCO3 2.0,CoCl2·6HaO
0.0005,pH 7.0~ 7.2。
妥布霉素发酵培养基:黄豆饼粉2.5;葡萄糖1.O; 玉米粉1.O; 玉米淀粉1.5;(NH4)2SO4 0.5;鱼粉O.4;MgS04 0.6; 油1.0;ZnSO4 0.05;CaCO3 0.6;温度37℃,发酵时间112h左右。发酵菌种采用黑暗链霉菌。
洛伐他汀培养基:淀粉,黄豆饼粉,葡萄糖,玉米浆,K2HPO4,(NH4)2S04,CaCO3,发酵菌种采用红曲菌株,M.ruber。发酵周期10天。
甾体激素氢化可的松菌种:蓝色犁头霉(As365),培养基(%) 葡萄糖1.O,酵母膏0.23,玉米浆1.5,硫酸铵0.5;pH值6.4~6.5;m1),28℃ 培养24h,投入0.25%的RSA(发酵底物醋酯化合物:17a一羟基孕甾一4一烯一3,2O一二酮一21一醋酸酯,RSA),然后转化36~42h。
杆菌肽作用及组分
杆菌肽是利用整肠生菌(Bacillus Licheniformis)等生产的一种含有噻唑环的多肽复合体,它有许多异构物,分别为杆菌肽A、A1、B、C、D、E、F1、F2、F3和G,其中A通常称为杆菌肽(Bacitracin),分子式为C66H103N17O16S。杆菌肽结构是12个氨基酸组成的多肽(见图1)。
杆菌肽对多种G+病原菌,如葡萄球菌、溶血性链球菌、微型球菌、藤黄八叠菌、非溶血性链球菌、魏氏梭菌、放线菌以及部分G-菌均有较强抑制作用。杆菌肽的作用机理是由于杆菌肽锌,为类脂质焦磷酸的特异性抑制剂,能抑制细胞壁所合成的脱磷化过程,影响磷脂载体的转运及向细胞壁支架输送粘肽,从而抑制细胞壁的合成;另一方面是与敏感菌的细胞膜结合,损伤细胞膜,使细胞膜的通透性增加,导致内粘质外流;其次是干扰敏感菌细胞内原浆蛋白的合成。
3 杆菌肽的代谢途径及其调控
微生物的代谢分为初级代谢与次级代谢,杆菌肽属于次级代谢产物。初级代谢贯穿于生命活动的始终,与菌体生长平行进行。而次级代谢一般只在菌体对数生长后期或稳定生长期进行。因此,此类微生物的生长和次级代谢过程可以划分为两个阶段,即菌体生长阶段和代谢产物合成阶段。杆菌肽在合成阶段形成的次级代谢途径如图3 。
但是,次级代谢产物的合成时期,可因培养条件的改变而改变。在生长阶段菌体生长迅速,中间产物很少,当容易利用的糖、氮、磷消耗到一定量之后,菌体生长速度减慢,菌体内某些中间产物积累,原有酶活力下降或消失,导致生理阶段的转变,即由菌体生长阶段转向次级代谢产物合成阶段 ' 。此时,原来被阻遏的次级代谢的酶被激活或开始合成。如果在菌体生长阶段终了后立即加入蛋白质,这些酶便不能合成,次级代谢过程将不能进行。换言之,如果发酵液中氮含量过多,在菌体生长阶段应该结束转入次级代谢过程时,由于氮过量会使次级代谢产物减少。因为在次级代谢中存在两个生理阶段,一般认为是由于碳分解产物产生阻遏作用的结果,阻遏解除后,合成阶段才开始。所以,在杆菌肽生产中,次级代谢的调节是至关重要的。次级代谢和初级代谢调节在某些方面是相同的,也有酶的激活和抑制,酶合成的诱导和阻遏等。并且初级代谢产物是次级代谢的前体,所以,初级代谢对次级代谢的调节作用较大,凡与次级代谢有关的初级代
谢受到影响,必然波及次级代谢。
3.1 碳代谢物的调节作用对杆菌肽的影响在菌体生长阶段,被快速利用的葡萄糖等分解产物,阻遏了次级代谢的酶等的合成,只有当这类碳源消耗尽之后,阻遏作用被解除,菌体生长阶段转入次级代谢产物合成阶段。例如在杆菌肽发酵中加入葡萄糖,有利于菌体生长,却抑制了杆菌肽的合成,因为葡萄糖代谢生成有机酸,在酸性条件下引起的葡萄糖降解产生乙酸、丙酸在低pH下呈非解离状态,容易透过细胞膜,使细胞内pH降低,从而抑制杆菌肽的合成。对杆菌肽来说,与其它多种微生物生产产物不同,试验表明,当加入3%柠檬酸作为碳源时可以不受干扰。因为它能很快利用,不致产生其它有机酸,使pH下降而干扰杆菌肽的合成。所以,杆菌肽发酵生产中选择适合的碳源种类及用量是很重要的。
3.2 磷酸盐的调节作用对杆菌肽的影响
通过试验研究,发现过量的磷酸盐也像含有葡萄
糖一样抑制次级代谢产物的合成。生产中应引起注意。控制磷酸盐的用量,以免产物合成受到影响。实验表明,杆菌肽发酵中无机磷酸盐的浓度应控制在0.1~1.0 mmol/L,这时可以合成杆菌肽,不受其影响。但是如果超出此浓度,则杆菌肽合成明显受到抑制。磷酸盐对次级代谢产物合成的影响是由于杆菌肽合成中的前体氨基酸,需经过ATP活化,变成氨基腺嘌呤核苷酸,同时解离出焦磷酸。而过量的磷酸盐对这步反应产生反馈抑制作用,从而抑制杆菌肽的合成。另一方
面,可能与改变菌体能荷状态和阻遏次级代谢产物合成中某些关键酶的合成有关。但是磷酸盐不足时,菌体生长不好,亦会影响杆菌肽的合成。
4 结论
综上所述,在利用整肠生菌(Bacillus Licheniformis)等杆菌发酵生产杆菌肽中,由于前期微生物生长繁殖迅速,碳源消耗量较大。在发酵中后期的碳源主要用于杆菌肽次级代谢产物的合成,故碳耗较平稳。所以碳源不宜过多,2%~3% 为宜。同时杆菌肽生产与其它抗菌素生长碳源不同,实验表明,加入3%柠檬酸作为碳源最佳,以保证菌体迅速生长。如果中后期碳浓度过高,会引起菌体生长太快,而减少杆菌肽合成。所以,对碳源种类的选择和控制至关重要,在选择适合种类碳源的条件下,碳源量的控制方法可采用碳比消耗速率、菌体比生长速率 和控制流加碳源速度。同时,由于过量磷酸盐对杆菌肽前体氨基酸形成有抑制作用,从而干扰杆菌肽的合成。所以,无机磷酸浓度应控制在0.1~1.0 mmol/L,以便既能满足菌体生长需要又不影响杆菌肽的合成。此外用整肠生菌发酵生产杆菌肽,发酵pH为7.5,发酵时间为40 h为宜。
杆菌肽是利用整肠生菌发酵pH为7.5,发酵时间为40 h
杆菌肽发酵参考环境:5~100吨罐,搅拌转速100转/分,通风量1:1/分,罐压0.7公斤, pH 7.5左右,培养基主要成分为液化淀粉,豆粕,柠檬酸,各种无机盐适量,发酵菌种采用整肠生菌,发酵周期40小时。
井岗霉素属氨基环醇类抗生素,是一种抗水稻纹枯病的农用抗生素,具有药效高,无毒副作用,持效时间长的特点,是一种重要的农用抗生素。井岗霉素产生菌是在我国井岗山地区土壤中分离出的吸水链霉菌的一个变种,定名为吸水链霉菌井岗变种(Steptomyces Hygroscopicus Var Jinggangensis),属好氧放线菌。井岗霉素的工业生产过程如下:筛选后的菌种经固体增殖培养后,接入种子罐,在40'C下,通气培养20 h后,移入发酵罐,在40C.通气量0.5~0.8 vvm条件下,发酵40 h放罐,将发酵液过滤后,浓缩至所需浓度,成品包装。
井岗霉素1976年通过鉴定并开始工业生产,但由于种种原因对其发酵过程并未进行系统地研究。同时,发酵工艺也维持在传统的间歇发酵方法,因而井岗霉素发酵的水平(俗称效价)一直徘徊在一万单位(ug/mL)左右,仅为实验室发酵水平的70%。
宁南霉素水稻自叶帖病是水稻生产上的三大病害之一.化学农药虽然有控制该病的作用,但造成环境和农产品污染,直接影响人、畜健康,宁南霉素为首次发现的胞嘧啶核苷肽型新抗生素.它是一种高效,低毒,低残留的广谱性农用抗生索。它对水稻白叶枯病平均相对防治效果为70%左右.高的可达90%,一般增产效果为l0—20%,高的可达35%.另外它对小麦.蔬菜,花卉等白粉病的防病,增产效果都很显著,对水稻小球菌棱病和油橄榄孔雀斑瘸、疮痂病也有良好的防治效果。
宁南霉:玉米粉2 %淀粉1%.花生饼粉3%,酵母粉0.05%,无机盐按原用量NaCl 0.5%,CaCO3 0.5 %,MgSO4 0.0025%,(NH4)2SO4 0.25%,K2HPO4 0.02%不变。
1.1-l 菌种: 诺尔斯链霉菌西昌变种。
1.1.2 培养基:
孢子斜面培养基(%):可溶性淀粉2 蔗糖1,硝酸钾1,磷酸氢二钾0.5,硫酸镁0.5,氯化钠0.5,碳酸钙0.5,硫酸亚铁0.01,琼脂2,灭菌前pH7 2~7.4。
种子培养基(%): 玉米粉2,黄豆饼粉3,酵母粉0.01,磷酸氢二钾0.01,硫酸镁O.0025,氯化钠0.02,碳酸钙0.03,灭菌前pH7.0。
发酵培养基(%): 玉米粉2,花生饼粉3.5,酵母粉0.05,磷酸氢二钾0.02,硫酸镁0.05,氯化钠0.3,碳酸钙0.5,灭菌前pH7.0。
1.1.3 发酵流程:
续发酵48h达到发酵高峰。
阿维菌素:
多抗霉素参考发酵培养基(%);玉米粉:1.5,豆饼粉:2.0,饴糖:2.0,KH2P04:O.1,NaCl:0.1,CaC03:O.3,pH6.5。10%接种量,28℃,120h。
BT:一系列发酵罐间歇发酵结果表明:该茵生长的最适pH在7.0—7.2,弱碱性条件有利于芽泡及晶体的形成;增加培养基中糖含量显著提高茵体的生长量,但对芽泡及晶体的形成均有一定影响;高通气量有利于菌的生长,并可缩短发酵周期,但后期通气量过大影响芽泡及晶体形成。该菌制刑发酵罐间歇发酵的最佳工艺条件为:控制发酵温度在30℃,发酵前期(包括延迟期、加速期、对数期)pH控制在7.0,采用达1:2.0V/(V.min)的大通气量,达1:2.0V/(V·min),为菌的生长提供良好的环境,尽可能提高菌数(高于7.5x10的10次方/ml);发酵后期(减速期、恒定期)不控制PH,并适当减小通气旦到1:0.5,1:1.0V/(V·min),更有利于茵体向芽孢及伴孢晶体转化(98%以上)。
液体培养基(%) I号培养基:牛肉膏0.5,蛋白胨1.5,NaCl 0.5,pH 7.2, H号培养基:牛肉膏0.5,蛋白胨1.5,NaCl 0.5,葡萄糖1.0,PH7.2
衣康酸发酵参考环境:5~100吨罐,搅拌转速100转/分,通风量1:0.2/分,罐压0.7公斤, pH在4左右,培养基主要成分为葡萄糖14%,米糠0.3%,各种无机盐适量,发酵菌种采用土曲霉,发酵周期90小时。
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曲酸发酵参考环境:5~100吨罐,搅拌转速100转/分,通风量1:0.2/分,罐压0.7公斤, pH在4左右,培养基主要成分为液化淀粉14%,各种无机盐适量,发酵菌种采用黄曲霉,发酵周期130小时。
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实验以豆腐渣、黄浆水为主要原料利用米曲霉发酵生产曲酸,对发酵生成曲酸所需添加的各种营养因素和发酵条件进行了研究。得出该菌利用豆渣的最佳发酵培养基为:豆渣80%、麸皮24%、酵母膏1.2%、MgSO4·7H2O 0.16%,pH为自然;接种量为10%,每250mL三角瓶装量为50g,在30℃发酵培养,5~6d菌体生长量和曲酸产量最大。米曲霉利用黄浆水生产曲酸的最佳发酵培养基为:葡萄糖12%、酵母膏0.5%、MgSO4·7H2O 0.05%、K2HPO4 0.05%、黄浆水100%,pH为6.0,接种量10%。每250mL三角瓶装量100mL在30℃转速为200r/min的摇床振荡发酵培养,5~6d菌体生长量和曲酸产量最大。对米曲霉沪酿3.042曲酸发酵工艺条件进行了研究,分析了碳源、氮源、pH、装液量对曲酸产酸量的影响,获得了最优摇瓶培养条件:10%蔗糖、1%蛋白胨、pH=2.5、装液量40mL(250mL三角瓶),发酵温度30℃、摇瓶转速200r/min条件下达最高产酸量3340mg·L^-1。 从土壤中分离出一株曲酸产量较高的米曲霉(Aspergillus oryzan)菌株,对该菌株的发酵条件进行了初步研究。结果表明,该菌株在淀粉8%、酵母膏0.2%、MgSO4·7H2O 0.05%、K2HPO4 0.1%、pH6.0的培养基中,28℃恒温摇床据荡培养6d,摇瓶发酵液曲酸含量为41.2mg/mL。
F31012变株是以Aspergillus oryzae(米曲霉)2336经3次紫外诱变处理,采用快速筛选方法而获得的突变株,研究了F31012变株发酵工艺条件,经过正交试验得出该突变株最佳发酵培养基为:玉米淀粉10%,酵母膏0.2%,K2HPO40.15,MgSO4.7H2O0.05%,KCl0.05%,pH6.0.移种量为15%,每300ml三角瓶装量75ml,时间6天,发酵培养基最适温度为30℃。
柠檬酸发酵参考环境:5~100吨罐,搅拌转速100转/分,通风量1:1/分,罐压0.7公斤,
pH在3左右,培养基主要成分为液化淀粉14%,各种无机盐适量,发酵菌种采用黑曲霉, 发酵
产酸温度为34~36℃,发酵周期90小时。
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谷氨酸发酵参考环境:5~100吨罐,搅拌转速100转/分,通风量1:1/分,罐压0.7公斤, pH在7左右,培养基主要成分为葡萄糖13%,硫酸镁0.08%,磷酸二氢钾0.08%,糖蜜0.05%,氯化钾0.1%,发酵菌种采用谷氨酸棒杆菌,发酵周期30小时。
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赖氨酸发酵参考环境:5~100吨罐,搅拌转速100转/分,通风量1:1/分,罐压0.7公斤, pH在7左右,培养基主要成分为葡萄糖14%,硫酸镁0.04%,硫酸铵2%,硫酸氢二钾0.1%,尿素0.4%,豆饼粉0.5%,发酵菌种采用谷氨酸棒杆菌,发酵周期35小时。
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种子培养基:葡萄糖1.5 g,(NH4)2SO4 0.4 g,MgSO4·7H2O 40 mg,玉米浆2.0 g,尿素0.1 g,CaCO3 3.0 g,乙酸铵0.1 g,K2HPO4’3H20 0.15 g,盐酸豆饼水解液0.86 mL,水100 mL,pH7.2~7.4,115℃ 高压灭菌15 min。
发酵培养基:葡萄糖15.0 g,(NH4)2SO43.5 g,CaCO3 4.0 g,MgSO4*7H2O 20 mg,玉米浆
2.5 g,乙酸铵0.9 g,生物素20ug,K2HP04·3H2O 0.15 g,盐酸豆饼水解液1.6 mL,水100 mL,
pH7.2~7.4。115℃ 高压灭菌15 min。
赤藓糖醇:在20% 葡萄糖,O.5% 酵母膏,pH6.0的发酵培养液中,于34℃发酵摇瓶6天,可产赤藓糖醇32mg/ml。
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在分批培养中,葡萄糖的开始浓度3O0 g/L,赤藓糖醇的容量生产率最高=葡萄糖的浓度控制在225 g/L,容量生产率最高,赤藓糖醇的生。迟缓时间缩短。补料分批培养的葡萄糖开始浓度是300 g/L.控制的葡萄糖浓度是225 g/L,,磷源是肌醇六磷酸(植酸)一在这样的补料分批培养中,400g/L葡萄糖,88小时的赤藓糖醇最后产量为192 g/L,相当于容量生产率2 26 g/L/h,产率48%
醇酮类物质发酵参考环境:5~100吨罐,搅拌转速115转/分,罐压0.5公斤,最高通风量1:1/分,pH在6左右,发酵培养基主要成分为液化淀粉,发酵菌种采用芽孢杆菌,发酵时间80小时左右。
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碱性蛋白酶发酵菌种为芽孢杆菌(Bacillus), 37℃,培养48 h,
1发酵培养基l:可溶性淀粉1%、蛋白胨0.5%、Na2HPO4*12H2O 0.4% 、KH2P04 0.03% 、CaCl2 0.1% 、pH中性、121℃灭菌25 rnin。
2发酵培养基Il:玉米粉2% 、豆饼粉3% 、麸皮3% 、Na2HPO4*12H2O 0.4% 、KH2P04 0.03% 、ZnCl2 0.1% 、pH 8.0、121℃灭菌25 min。
发酵培养基(1000mL):黄豆饼粉50g,玉米粉50g,麸皮25g,KH2PO4 0.3g,Na2HPO4 0.4 g,Na2CO3 lg; 自然pH,在36℃下通风培养,前期通风1:0.15,后期通风1:0.2,搅拌40 h左右。
低温碱性蛋白酶:黄海黄杆菌
发酵培养基
(1)豆饼粉(水解液,加0.5%NaOH,121℃水解30min,冷却、过滤)4.5%、玉米浆(酶解液.购自华北制药厂)6%、Na2HPO4 0.4%、KH2PO4 0.03%、Na2CO,0.1%、MgSO4 0.02%、CaC12 0,2%、泡敌约0.5‰(视具体情况及时补加),pH 7,121℃灭菌30 min。
(2)豆饼粉(水解液.加0.5 NaOH,121℃水解30 min,冷却、过滤)4.5%、葡萄糖1%、Na2HPO40.4%、
KH2PO40.03%、Na2CO3 0.1%、MgSO4 0.02%、CaC12 0.2%、泡敌约0.5‰(视具体情况及时补加),pH7。 121℃灭菌30min
分批发酵动力学试验
使用瑞士Bioengineering公司NLF22型自动控制发酵罐进行分批发酵。发酵罐容积20 L .两层六平直叶搅拌,双挡板。采用1.2.3节(1)培养基,装料系数0.65,接种量4%,培养温度18℃ ,以5mol/L NaOH液调节pH7左右,通气量1:1、搅拌速度300~500r/min,控制溶氧在35%~45%之间。
补料分批发酵试验
使用瑞士Bioengineeri g公司NLF22型自动控制发酵罐进行补料分批发酵。发酵罐容积2OL,两层六平直叶搅拌,双挡板。采用1.2.3节(2)培养基,装料系数0.4,接种量4%,培养温度18℃,以5mol/L NaOH液调节pH 7左右,通气量1:1、搅拌速度300~500 r/min,控制溶氧在35 ~45 之间。当细胞进入对数生长期后以60%葡萄糖补料,控制底物浓度并及时取样测定糖浓度、细胞浓度及总酶活力。
弹性蛋白酶发酵培养基酪蛋白3%,葡萄糖4%,玉米提取液0.2%,K2HPO4 0.1%,MgSO*7H2O 0.01%,pH7.0.发酵菌种为芽孢杆菌,发酵培养24h.
对黑曲霉黄色变株A一2580产耐温酸性蛋白酶的发酵条件进行优化,由试验结果得如下结论:
(1)麸皮和豆饼粉分别是该菌发酵产生酸性蛋白酶的良好碳源和氮源.(2)通过正交试验优化培养基,确定其最适产酶培养基为(g/L):麸皮21.6、豆饼粉48.4、NH C1 2.0、KH2PO 0.8.(3)培养基起始pH为4~5,接种量30 ml发酵液中2×10 8次方 个孢子,发酵温度30℃,时间72 h,酸性蛋白酶的产量达到最高,平均酶活达6700 u/m1.
中性蛋白酶:
菌种耐热芽孢杆菌XJT9503,从新疆吐鲁番火焰山土壤里分离筛选而得.
种子培养基组分(g/dI ):玉米粉2,豆饼粉1,磷酸氢二钠0.4,硫酸镁0.02,氯化钙0.02.
发酵培养基组分(g/dI ):玉米粉2,豆饼粉1,葡萄糖0.5,磷酸氢二钠0.4,碳酸钠0.085,硫酸镁0.02,氯化钙0.02.
3 000 L发酵罐发酵工艺参数为:将培养8 h的种子罐种子,以5%接种量移种于3 000 L发酵罐,46℃ 、180 r/min、4 L/(L·min)通气量下发酵培养18 h左右,测定发酵酶活达10 000 u/mI 以上,还原糖含量低于0.5%,镜检有大量芽孢产生时即可终止发酵,为保证后处理过程中酶活不会大量损失,需迅速降温.
植酸酶发酵参考环境:5~100吨罐,搅拌转速115转/分,罐压0.5公斤,最高通风量1:1/分,pH在7左右,发酵培养基主要成分为甘油和氨水,发酵菌种采用毕赤酵母,发酵时间140小时左右。
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碱性淀粉酶发酵培养基(%):酵母膏0.5、玉米淀粉2.0、玉米浆1.5、豆饼粉1.0、NaC1 0.5、K2HPO4 0.1、MgSO4*7H2O 0.02, pHl0,补料培养基(g):蛋白胨1.0、玉米淀粉1.5、玉米浆1.5、NaC1 0.5,K2HPO40.1、MgSO4*7H20 0.02 、CaCO3 0.5、pH 10。
地衣芽孢杆菌ATCC9789耐高温a淀粉酶的发酵培养基(%), 玉米淀粉,豆粕,磷酸盐,氯化钙等,发酵周期60小时。
普通中温淀粉酶菌种a一淀粉酶枯草芽孢杆菌BF-7658变异株具有较高的产活力,其最适pH为7.5,最适碳氮比为1.4:1。a-淀粉酶发酵培养基:玉米粉7%,豆饼粉5%,磷酸氢二钠O.8%,硫酸铵O.4%,氯化钠O.15%,灭菌前pH7.O一7.5,灭菌后pH6.5—7.0。37.4±1℃下培养44~48小时。
纤维素酶发酵培养基为:(NH4)2HPO4 0.2%、K2HPO4 0.02%,KH2PO4 0.08%、酵母膏1.0 g、MgSO4*
7H2O 0.09%、蛋白胨0.2%、pH 自然,
纤维素酶种子培养基(质量分数,%):麸皮2,葡萄糖3,(NH4)2SO4 0.15,pH 5.5~6.0,28~30℃,培养40 h;发酵培养基(质量分数,%):稻草粉6,豆饼粉1,KH2PO40.5,CaC12 0.3,pH 5.5~6.0。28~30℃,培养140 h。发酵菌种采用黑曲霉(Aspergillus niger)GD6。
糖化酶发酵培养基:玉米粉l4%,豆饼粉4%,麸皮1%。发酵菌种采用黑曲霉AS-4309,32℃培养120h,淀粉先用耐热细菌a-淀粉酶液化。
黄原胶发酵参考环境:5~100吨罐,搅拌转速115转/分,罐压0.5公斤,最高通风量1:0.5/分,pH在7左右,发酵培养基主要成分葡萄糖4%,酵母粉0.05%,豆粕粉0.02%,无机盐适量,发酵菌种采用黄单孢菌,28℃,发酵周期72h,发酵液最高粘度14600mPas左右。
虫草多糖:发酵参考环境:5~100吨罐,搅拌转速140转/分,通风量1:0.5/分,罐压0.5公斤。发酵培养基中葡萄糖4.0%,黄豆饼粉4.0%,酵母膏0.5%,KH2PO4 0.25%,MgSO4 O.15%,培养45~72小时。 |