抗生素生产中,发酵过程是决定抗生素产量的主要过发酵水平的高低,首先受菌种这个内因的控制,同时发酵工艺条件的控制也有着极为重要的作用,因为良好的外因条件,才能使菌种固有的优良性状得以充分发挥
抗生素发酵是极其复杂的代谢过程,人们通过控制反映代谢变化的各种参数,使产生菌的代谢沿着人们需要的方向进行,以达到预期的生产水
这里,我们结合本厂的生产实践来探讨一下,我们是如何控制发酵条件,促进生产的。
1 培养基的研究分析
硫酸庆大霉素又称艮他霉素,它是由绛红色小单孢菌产生的一族多组份的氨基糖苷类抗生素,其主要组份有C1C2C1a,对此菌种的要求就是生长快,能深层培养,不易退化,能利用廉价的培养基获得高产量的抗生素我们在生产中通过做摇瓶试验考察不同菌种,以选取平均发酵单价高产品质量稳定的菌种投入生产生产中不断进行自然选育,把菌种制备成单孢子悬浮液,经过适当稀释之后,在固体平板上进行分离,然后挑选单个菌落进行测定,从中选出优良菌落来纯化菌种,防止衰退,稳定生产,从而提高产量。
1.1 试验方法
摇瓶试验与罐上试验相结合发酵单位测定采用抗生素微生物检定法。
2 研究结果
2.1.1 发酵培养基
培养基是供抗生素产生菌生长!繁殖,代谢和合成抗生素用的按一定比例组成的营养物质"合适的成分与配比才能充分发挥产生菌生物合成抗生素的能力,获得好的生产效果"查阅国内外关于庆大霉素生产所用的培养基,归纳起来有二十多种,结合我厂具体情况,选择其中十二种进行研究,按主次顺序排列如下:黄豆饼粉>蛋白胨>(NH4)2SO4>淀粉>玉米粉>CaCO3>鱼粉>KNO3>豆油>CoCL2>合成消剂>葡萄糖。
调整培养基成份或配比时,每次只限变动一个条件,考察菌种对无机元素的营养要求,找出最高!最低及其合适的用量(数据繁锁,这里略掉)经过多次反复试验总结出,对发酵水平影响最大的是黄豆饼粉!蛋白胨,影响较小的是葡萄糖KNO3和鱼粉,于是,我们大胆舍去了鱼粉这一原料,非但没有影响发酵水平,且降低了成本和耗。
2.1.2 原材料
1) 黄豆饼粉和蛋白胨它们是天然原料加工制作的有机氮源,成份较复杂,摇瓶考察A、B地豆饼粉,详见表:
结果显示:豆饼粉加工,产地不同营养物质的含量也随之变化,进而影响生产水平;正常颜色为黄色,加工颜色变化出现黑色!焦味或霉变都影响发酵水平,日常把关十分重要采用热榨新鲜效果最好。
2) 培养基浓度变化与控制培养基浓度变化对发酵水平的影响程度很大,控制基础料浓度按照产生菌的生理特性,可缩短菌体生长期,延长抗生素分泌期并保持抗生素生产的最大生长率,提高发酵水平实验数据如下:
结果表明:培养基中黄豆饼粉含量在310%左右最有利。
结果显示:蛋白胨的含量与补入方式对发酵单位的影响也是十分明显的。一次投料加入容易引起菌体生长与养分过量耗尽,以致菌体过早衰老自溶;发酵过程定期补加一定数量的氮源,可使产生菌在分泌期有足够多而不过多的养料,延长分泌期,提高产量。
3 发酵生产工艺分析
3.1.1 溶氧浓度的变化与控制发酵过程中后期,菌丝浓度增大,发酵液粘度增加,此时提高溶氧水平非常重要,我们采用稀配方即增加补水工艺,控制最佳装料系数018,效果较好,详见表:
3.1.2 染菌控制
染菌控制生产中的大敌,产生染菌的因素很多,且带有随机性
通过长期观察研究,发现设备渗漏是主要原因,空气质量不过关,过滤器消不透也影响不小,为此,我们严格操作规程,染菌已基本杜绝。
1 摇瓶试验结果显示,菌种性能质量直接决定抗生素生产水平高低,适时对菌种筛选夏壮考核其生产能力非常必要。
2 合理的培养基成份才能充分发挥产生菌生物合成抗生素的能力。
3 控制发酵溶氧条件克服染菌是发酵条件的关键。
