[發明專利]一種利用氣升式環流反應器發酵生產阿維菌素的方法

在審

• 申請號: 201910084779.2
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109517865A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 鄭智新;高鶴永;李軍華;張強;劉文彬
• 申請（專利權）人: 內蒙古新威遠生物化工有限公司
• 主分類號: C12P19/62
• 分類號: C12P19/62;C12N1/20;C12R1/465
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 宋秀蘭

本發明屬于微生物發酵技術領域，尤其涉及到一種利用氣升式環流反應器分批補料發酵生產阿維菌素的方法。其包含以下步驟：將阿維鏈霉菌接種至斜面培養基培養，取孢子斜面，制備成孢子懸浮液；將孢子菌懸液接種到種子培養基，培養至對數生長期；將培養至對數生長期的阿維鏈霉菌孢子菌懸液移種至裝有發酵培養基的氣升式環流反應器中進行發酵培養，發酵中后期分批添加補料培養基。本發明采用氣升式環流反應器作為發酵容器，且優化了分批補料的工藝和補料培養基的組成，有效降低了發酵培養過程中的染菌率，顯著增加了發酵液中阿維菌素的效價。

技術領域

本發明屬于微生物發酵技術領域，尤其涉及到一種利用氣升式環流反應器分批補料發酵生產阿維菌素的方法。

背景技術

阿維菌素Avermectins是具有殺蟲、殺螨、殺線蟲活性的一簇結構相似的十六元大環內酯類抗生素，由鏈霉菌中灰色鏈霉菌Streptomyces avermitilis發酵產生。天然阿維菌素含有結構相近的8個同系物組分，主要4種有A1a、A2a、B1a和B2a，其總含量≥80％；對應的4個比例較小的同系物是A1b、A2b、B1b和B2b，其總含量≤20％。阿維菌素廣泛應用于農業，是一種常見的農藥品種，作為殺蟲劑，用于防治十字花科小菜蛾、棉鈴蟲、螨類、菜青蟲等。

目前發酵生產阿維菌素使用的發酵設備是通用攪拌式發酵罐，發酵方式是連續發酵，即一次性投入所有的基礎料，基礎料里主要是高濃度的玉米淀粉、黃豆餅粉和酵母粉，中途不再加入物料，直到放罐，但是由于為了追求高產量和低成本，一般基礎料里面淀粉、黃豆餅粉和酵母粉加入過多，造成料液粘稠，尤其是在發酵前期，會造成培養基溶氧效果較差。因此，必須增加攪拌轉速和通氣量，配備能提供高速攪拌的電機和攪拌設備，但是后期不需要較高的溶氧，電機和攪拌可以停止，整個發酵過程只有短時間用到比較高速的攪拌和電機，造成能源的浪費，設備利用率不高。后期為了防止液位過高，在分批發酵時發酵利用系數較低，放罐系數低于70％，使整體發酵罐設備利用率較低。

現有的生產企業普遍采用通用攪拌式發酵罐生產阿維菌素，發酵水平偏低，產量不高，生產成本較高。因此需開發新的阿維菌素發酵生產技術。應用氣升式環流反應器分批補料發酵生產阿維菌素不僅節約能源消耗，提高發酵水平，降低生產成本，而且減少生產過程中產生的三廢，具有良好的經濟、社會和環保效益。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種利用氣升式環流反應器發酵生產阿維菌素的方法，該方法利用氣升式環流反應器，對常規的分批補料工藝進行了優化。本發明提供的發酵生產阿維菌素的方法工藝簡單，有效降低了發酵過程中的能源消耗和染菌率，且使得阿維菌素的發酵效價得到明顯提升，極大的降低了生產成本。

如本文所用，除非特別指出，則“約”是指±10％范圍內。

具體而言，本發明中利用氣升式環流反應器發酵生產阿維菌素的方法，包括以下步驟：

步驟1，將阿維鏈霉菌接種至斜面培養基培養，取孢子斜面，制備成孢子懸浮液；

步驟2，將步驟1中得到的阿維鏈霉菌孢子菌懸液接種到種子培養基，培養至對數生長期；

步驟3，將步驟2中培養至對數生長期的阿維鏈霉菌孢子菌懸液移種至發酵培養基進行發酵培養；

進一步的，所述斜面培養基包含葡萄糖、瓊脂粉、牛肉膏和磷酸二氫鉀；

進一步的，斜面培養基包含5-50g/L葡萄糖、5-50g/L瓊脂粉、5-50g/L牛肉膏和0.1-2g/L磷酸二氫鉀；優選的，所述斜面培養基包含5-30g/L葡萄糖、5-30g/L瓊脂粉、5-30g/L牛肉膏和0.1-1g/L磷酸二氫鉀；更優選的，所述斜面培養基包含15-30g/L葡萄糖、15-30g/L瓊脂粉、5-10g/L牛肉膏和0.5-1g/L磷酸二氫鉀；