一種春雷霉素發酵培養基及發酵方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及微生物發酵技術領域，具體的，涉及一種春雷霉素發酵培養基及發酵 方法。
【背景技術】
[0002] 在利用微生物進行發酵生產的過程中，培養體系中可能會產生大量泡沫，泡沫產 生的原因大致可以歸結為通氣攪拌、培養基配比、菌種特性、接種量和滅菌質量等。泡沫對 發酵的不良影響包括：發酵罐的裝料系數減少，氧傳遞效率降低，容易造成逃液，增加染菌 機會導致菌體代謝異常等。因此抑制泡沫的量是保證正常發酵的基本條件。工業上一般使 用添加有消泡劑的發酵培養基來抑制泡沫的產生量，本發明的發明人在利用小金色鏈霉菌 菌株進行春雷霉素發酵生產的實踐中發現，現有的添加有消泡劑（例如，環氧乙烷環氧丙 烷聚合物、硬質酰胺和乳化硅油）的發酵培養基難以對泡沫的產生進行有效的抑制，制約 了春雷霉素發酵產量的提高。
[0003] 因此有必要提供一種新的具有優異泡沫抑制效果的含有消泡劑的發酵培養基以 提高發酵的效率和產量。

【發明內容】

[0004] 本發明的目的在于克服現有的春雷霉素發酵生產中存在的上述缺陷，提供一種能 夠對春雷霉素發酵培養過程中的泡沫產生進行有效抑制的發酵培養基以及一種能夠提高 春雷霉素產量的發酵方法。
[0005] 為此，本發明提供了一種春雷霉素發酵培養基，所述發酵培養基中含有吐溫80和 消泡劑，其中，所述消泡劑為有機硅類消泡劑和/或聚醚類消泡劑。
[0006] 吐溫80為一種表面活性劑，有報道表明吐溫80具有一定的增加細胞通透性的效 果，本申請的發明人將吐溫80應用于春雷霉素發酵培養基中與消泡劑進行復配使用，通過 二者的協同作用實現對泡沫的抑制。
[0007] 在本發明的一種優選的實施方式中，所述聚醚類消泡劑為GPE型聚醚類消泡劑或 者GPES型聚醚類消泡劑；優選的，為了獲得更好的與吐溫80的協同抑泡效果，所述聚醚類 消泡劑為GPES型聚醚類消泡劑。
[0008] 在本發明所提供的發酵培養基中，所述消泡劑可以通過購買市售商品的方式獲 得，可選的，所述有機硅類消泡劑可以為二甲基硅油類消泡劑，GPE型聚醚類消泡劑可以為 甘油聚氧丙烯聚氧乙烯醚類消泡劑，GPES型聚醚類消泡劑可以為甘油聚環氧丙烷類消泡 劑。
[0009] 可選的，所述發酵培養基中吐溫80的含量為0. 15-0. 25g/L，消泡劑的含量為 0. 2-〇. 3g/L〇
[0010] 可選的，為了獲得最佳的減少泡沫產生的效果，所述發酵培養基中吐溫80的含量 為0. 18-0. 22g/L，消泡劑的含量為0. 22-0. 28g/L。優選的情況下，所述發酵培養基中吐溫 80的含量為0. 2g/L，消泡劑的含量為0. 25g/L。
[0011] 在本發明所提供的發酵培養基中，還含有有機碳源和有機氮源，其中，所述有機碳 源可以為葡萄糖、玉米淀粉和麥芽糊精中的一種或多種，所述有機氮源為豆餅粉、棉籽餅粉 和玉米漿水解液中的一種或多種。優選的情況下，有機碳源為玉米淀粉，有機氮源為豆餅 粉。
[0012] 在本發明的一種更優選的實施方式中，所述發酵培養基中還含有：玉米淀粉 22-28g/L，豆餅粉 50-60g/L，氯化鈉 2. 5-3. 5g/L，磷酸二氫鉀(λ 08-0. 12g/L，豆油 10-14mL/ L，淀粉酶 0. 15-0. 25g/L。
[0013] 發明人在生產實踐中發現，本發明所提供的發酵培養基中含有上述濃度的各原料 并與吐溫80和消泡劑進行復配使用后，發酵培養40h后泡沫的產生量顯著低于其他配比方 式，發酵過程結束后春雷霉素的產量更高。特別優選的，玉米淀粉的用量為25g/L，豆餅粉的 用量為55g/L，氯化鈉的用量為3g/L，磷酸二氫鉀的用量為0. lg/L，豆油的用量為12mL/L， 淀粉酶的用量為〇. 2g/L。
[0014] 可選的，所述發酵培養基的pH為7. 0-7. 5。
[0015] 本發明還提供了一種發酵培養基的制備方法，包括以下步驟：
[0016] 步驟一：將玉米淀粉、豆餅粉、氯化鈉、磷酸二氫鉀、豆油和淀粉酶與水進行第一接 觸后獲得發酵混合物一；
[0017] 步驟二：將所述發酵混合物一與消泡劑進行第二接觸后獲得發酵混合物二；
[0018] 步驟三：將所述發酵混合物二與吐溫80進行第三接觸，調節pH值至7. 0-7. 5獲得 發酵培養基。
[0019] 本發明還提供了一種發酵生產春雷霉素的方法。
[0020] 可選的，所述方法使用的發酵菌株為放線菌科放線菌屬的小金色鏈霉菌 (Streptomyces microaureus)菌株保藏編號ACCC40060(購于中國農業微生物菌種保藏管 理中心）。
[0021] 可選的，所述發酵生產春雷霉素的方法包括以下步驟：
[0022] 按2-3%的接種量將小金色鏈霉菌種子液接種于發酵培養基中，在溫度28°C、壓 力0. 5-0. 6Mpa、溶氧量25-30%、轉速300-500rpm的條件下進行液體發酵獲得發酵產物。
[0023] 可選的，本發明所提供的方法還可以包括對所述發酵產物進行離心分離收集發酵 清液，利用草酸將所述發酵清液的pH值調節至2-4,再濃縮獲得春雷霉素含量為1-3 %的春 雷霉素水劑或者通過噴霧干燥的方式獲得春雷霉素粉劑。
[0024] 其中所述小金色鏈霉菌種子在接種于發酵培養基前可以經過以下活化步驟：將小 金色鏈霉菌菌株接種于斜面培養基中，在28°C下培養13-15天，挑取長勢飽滿的菌落接種 于母瓶培養基中，在28°C下以220rpm的轉速培養40-50個小時獲得小金色鏈霉菌種子。
[0025] 其中，斜面培養基的組成成分可以為：胰蛋白胨3g/L，豆餅粉10g/L，甘油10mL/L， 氯化鈉3g/L，碳酸鈣2g/L，瓊脂粉25g/L。
[0026] 母瓶培養基的組成成分可以為：葡萄糖5g/L，豆餅粉15g/L，玉米油6mL/L，牛肉膏 l〇g/L，氯化鈉0. 3g/L，磷酸二氫鉀lg/L。
[0027] 本發明所提供的春雷霉素發酵培養基通過吐溫80、消泡劑與培養基原料的協同作 用顯著的降低了液體發酵過程中泡沫的產生量，從而提高了氧的傳遞效率，更好的避免了 大量泡沫所造成的逃液及染菌的發生，利用本發明所提供的發酵培養基和培養方法能夠顯 著提高春雷霉素的發酵產量。
【具體實施方式】
[0028] 下面將通過【具體實施方式】對本發明進行詳細說明。需要理解的是以下實施例的給 出進是為了起到說明的目的，并不是用于對本發明的范圍進行限制。本領域的技術人員在 不背離本發明的宗旨和精神的情況下，可以對本分發明進行各種修改和替換。
[0029] 以下實施例中，斜面培養基和發酵培養基的配方為：
[0030] 斜面培養基組成：胰蛋白胨3g/L，豆餅粉10g/L，甘油10mL/L，氯化鈉3g/L，碳酸鈣 2g/L，瓊脂粉 25g/L，pH 值自然，121°C、30min 滅菌。
[0031] 母瓶培養基組成：葡萄糖5g/L，豆餅粉15g/L，玉米油6mL/L，牛肉膏10g/L，氯化鈉 0· 3g/L，磷酸二氫鉀 lg/L，pH 值自然，121°C、30min 滅菌。
[0032] 以下實施例中所使用的小金色鏈霉菌（Streptomyces microaureus)菌株保藏編 號ACCC40060,