鹽霉素發(fā)酵工藝探討

殷昭起

摘 要：鹽霉素是一種用于聚醚類(lèi)動(dòng)物的專(zhuān)用抗生素，在全世界范圍內(nèi)都得到了廣泛應(yīng)用和普及，由于鹽霉素具有廣譜、高效、低殘留、低耐藥等特點(diǎn)，在養(yǎng)禽業(yè)中的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，在很大程度上滿足了養(yǎng)禽業(yè)的發(fā)展需求。本文通過(guò)對(duì)鹽霉素發(fā)酵工藝進(jìn)行分析，以期實(shí)現(xiàn)鹽霉素發(fā)酵工藝優(yōu)化，提高鹽霉素生產(chǎn)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：鹽霉素；發(fā)酵工藝；工藝優(yōu)化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.201

鹽霉素的應(yīng)用不僅實(shí)現(xiàn)了廣譜高效，而且對(duì)于植物及土壤中的微生物不會(huì)產(chǎn)生不良作用，還能夠在土壤中快速降解，對(duì)于生態(tài)環(huán)境無(wú)任何負(fù)面影響，因此對(duì)于鹽霉素的應(yīng)用不斷推廣。但對(duì)于鹽霉素的發(fā)酵工藝，存在耗油量大且成本過(guò)高的問(wèn)題，因此需要加強(qiáng)鹽霉素發(fā)酵工藝過(guò)程研究，以降低生產(chǎn)成本，更好的滿足企業(yè)發(fā)展需求。

1 鹽霉素發(fā)酵工藝過(guò)程

（1）菌種：供試菌株選擇白色鏈霉菌。

（2）培養(yǎng)基：斜面培養(yǎng)基（葡萄糖10g/L，蛋白胨2.5g/L，氯化鈉1.5g/L，瓊脂20g/L，pH值自然）；搖瓶種子培養(yǎng)基（淀粉5.5g/L、氯化鉀3.0g/L、酵母膏20g/L，碳酸鈣1.2g/L，pH6.7）；搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)基（淀粉7.0 g/L，蛋白胨6.0 g/L，尿素7.0 g/L，酵母膏2.0 g/L，氯化鈉3.0 g/L，碳酸鈣5.0 g/L，硫酸鎂1.0 g/L，磷酸二氫鉀0.2 g/L，豆油160 g/L，pH7.5）。種子罐培養(yǎng)基（淀粉10.0 g/L，蛋白胨5.0 g/L，氯化鉀3.0 g/L，碳酸鈣1.0 g/L，硫酸鎂0.1 g/L，磷酸氫二鉀0.1 g/L，豆油210 g/L，氯化鈉0.3 g/L，pH7.2）。發(fā)酵罐培養(yǎng)基（蔗糖30 g/L，甜菜堿5.0 g/L，胚芽粉5.0 g/L，磷酸二氫鉀0.6 g/L，碳酸鈣8.5 g/L，尿素7.0 g/L，豆油240 g/L，硫酸鎂1.0 g/L，pH7.2）

（3）工藝過(guò)程：將斜面上成熟的孢子接種到種子搖瓶中，搖瓶的裝量為40ml/250ml，溫度控制在28℃，搖床的轉(zhuǎn)速控制為250t/min，共培養(yǎng)2天。發(fā)酵搖瓶的接種量控制在5%，搖瓶的裝量為40ml/250ml，溫度控制在30℃，搖床的轉(zhuǎn)速控制在250r/min，共培養(yǎng)10天。

（4）測(cè)定方法：采用斐林試劑法對(duì)總糖及還原糖進(jìn)行測(cè)定。采用甲醛法對(duì)氨基氮進(jìn)行測(cè)定。采用離心菌體量百分比法對(duì)菌濃進(jìn)行測(cè)定。采用溶氧電極對(duì)溶氧濃度進(jìn)行在線測(cè)定。

2 鹽霉素發(fā)酵工藝的影響因素及控制措施

2.1 溫度

在進(jìn)行鹽霉素發(fā)酵工藝的過(guò)程中，發(fā)酵溫度不僅會(huì)對(duì)菌體的生長(zhǎng)周期產(chǎn)生影響，同時(shí)還會(huì)對(duì)生物酶的活性產(chǎn)生影響，進(jìn)而制約到鹽霉素的發(fā)酵過(guò)程。根據(jù)研究表明，當(dāng)溫度控制在33℃時(shí)，能夠提升鹽霉素的發(fā)酵工藝水平。因此，此溫度應(yīng)當(dāng)是最佳的發(fā)酵溫度。

2.2 溶氧濃度

在發(fā)酵過(guò)程中，發(fā)酵液中所含有的氧氣量對(duì)于菌體生長(zhǎng)及代謝物的合成都有顯著影響，在發(fā)酵工藝試驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)空氣流量、罐壓及攪拌速度進(jìn)行控制，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于溶氧濃度的良好控制，從而確保符合發(fā)酵工藝需求。根據(jù)研究顯示，當(dāng)將溶氧濃度控制在40%以上時(shí)，即空氣流量控制在0.8，攪拌速度控制在400，罐壓控制在0.05時(shí)，發(fā)酵水平最為理想。

2.3 碳源用量

碳源能夠?yàn)槲⑸锏纳L(zhǎng)提供能源及相應(yīng)的骨架，通過(guò)篩選合適的碳源，能夠促進(jìn)菌絲的生長(zhǎng)，并且實(shí)現(xiàn)高效發(fā)酵。在進(jìn)行發(fā)酵工藝試驗(yàn)的過(guò)程中，所篩選的碳源包括蔗糖、葡萄糖、麥芽糖、淀粉、糊精等，對(duì)于試驗(yàn)開(kāi)始的初糖濃度可以控制為20g/L。通過(guò)對(duì)比鹽霉素的效價(jià)可以看出糊精是最好的碳源，通過(guò)應(yīng)用糊精，鹽霉素的單位能夠達(dá)到23000μg/ml，相比于應(yīng)用豆油的鹽霉素單位16800μg/ml，高出了36%。從成本方面考慮，顯然糊精價(jià)值是低于豆油的，而通過(guò)優(yōu)化糊精濃度，便能夠?qū)⑵涮娲褂停蔀樽顑?yōu)質(zhì)的碳源，這樣既能夠確保鹽霉素發(fā)酵工藝水平，又能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)酵工藝成本的降低。

2.4 氮源

氮源根據(jù)氮的形態(tài)不同分為有機(jī)氮源和無(wú)機(jī)氮源，而根據(jù)細(xì)胞的代謝速率，有可以分為遲效氮源與速效氮源。在進(jìn)行鹽霉素發(fā)酵工藝試驗(yàn)的過(guò)程中，所選擇的有機(jī)氮源包括黃豆粉、酵母粉、蛋白胨、玉米漿及胚芽粉，根據(jù)鹽霉素的發(fā)酵配方要求，將濃度定為13g/L。通過(guò)試驗(yàn)過(guò)程表明，對(duì)于效價(jià)影響最理想的是玉米漿和黃豆餅粉，由此可見(jiàn)，對(duì)于鹽霉素生物的合成，最優(yōu)化的有機(jī)氮源為玉米漿和黃豆餅粉。通過(guò)發(fā)酵工藝試驗(yàn)過(guò)程來(lái)看，對(duì)于鹽霉素效價(jià)最優(yōu)的無(wú)機(jī)氮源是硝酸銨，這主要是由于鹽霉素的合成過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一種洋橄欖葉素，這與大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生素中洋橄欖葉素的合成前體相似，而且途徑也相似，菌絲細(xì)胞在合成鹽霉素的過(guò)程中，也會(huì)合成洋橄欖葉素，而通過(guò)增加硝酸銨離子，便能夠?qū)ρ箝蠙烊~素的產(chǎn)生進(jìn)行抑制，硝酸銨再對(duì)大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生物中丙醇及丁酸的前體纈氨酸講解進(jìn)行控制，從而抑制大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生素的合成，并促進(jìn)鹽霉素的合成。

3 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于鹽霉素發(fā)酵工藝過(guò)程的優(yōu)化控制，能夠更好的滿足鹽霉素的生產(chǎn)需求。因此，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)于鹽霉素發(fā)酵工藝過(guò)程的研究，并針對(duì)其中影響鹽霉素發(fā)酵罐工藝的各項(xiàng)因素進(jìn)行分析，采取相應(yīng)的控制措施，從而實(shí)現(xiàn)鹽霉素發(fā)酵工藝水平的提升。

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