红霉素的发酵及提取工艺.ppt

红霉素的发酵工艺及提取工艺
报告人
赵训平
小组成员:
陈云、杜婧文,李安、陈哲
红霉素的产生菌及育种
1950年,Liy研究室首次从菲律宾的个
样中筛选到
株产红霉素的红色链素
现称为红色糖多胞菌
该菌在合成培养
基生长时,气生菌丝为白色,抱子堂不
紧密的螺旋状,3~5圈,孢子呈球状
我国20世纪60年代以红色糖多胞菌P32
103为菌种开始红霉素的工业生产,该菌发
酵效价低,且易染噬菌体。随后,国内学者
不断以该菌为原始菌进行了传统的诱变育种,
获得许多生产性能良好的菌株
红霉素的发酵工艺
孢子培养
孢了音养
沙土孢子
母瓶斜面培养
37℃7~10h
37℃
10
h
种子罐培养
子瓶斜面培
34~35℃60~70h
种子罐培养
发酵
级种子液
二级种子液
~35℃30~32h
31℃C150160h
发酵液
红霉素的发酵工艺
1〉种子培养:
(1)生产孢子的制备:红色糖多胞菌斜面孢培养
基由淀粉下米浆、硫酸铵等组成,抱子培养间温度为
37℃,湿度50%左右。母瓶斜面培养9d,子瓶才面
养7d。成熟的孢子呈深米黄色,色泽鲜艳、均勻、无黑
点,孢子瓶背面有红色色素。
(2〉生产种子的制备:种子罐及繁殖罐的培泰基由
淀粉、葡萄糖、花生饼粉、蛋白胨、硫酸铵和酸
组成,灭菌后将子瓶斜面孢子制成孢子悬液,用微控
射的方式接入种子罐。种子培养温度为35℃,蓁
间为65h,繁殖罐培养温度为33℃,培养时间为0
32h左右。种子培养成熟并经检验合格后以10%的接种
量移入发酵罐。
红霉素的发酵工艺
2>培养基
发酵培养基最适合的碳源为蔗糖、其次为葡糖、
淀粉、糊精。生产上常用葡萄糖和淀粉为混合砑源,效
果与使用葡萄糖相似。
氮源的代谢对红霉素合成影响很大,当适于]体生
长的氮源耗尽时,菌体才停止生长并迅速合成霉素。
红霉素生产中一般都用有机氮源,其中以黄豆粉、玉
米浆为最佳。由于黄豆饼粉菌时泡沫较多,故」
种子罐及后期补料用部分花生饼粉代替,但全用花生
粉则最终产品会出现带会现象。在发酵培养基中加少量
硫酸铵,可促进菌丝生长。
丙酸是红霉内脂〈合成红霉素的三中产物之一)成的前
体物质,但丙酸对菌丝生长有抑制作用,所以发酵时以
丙醇为发酵前体物质,丙醇在发酵时对菌丝的性作用
相对较小,对pH的影响也较小,代谢稳定,发囔单位
和产品质量都较高。此外,正丙醇除了起前体用外,
还对红色糖多孢菌中乙酰COA合成的诱导物。
在无机元素中,铁离子抑制红霉素的合成。
红霉素的发酵工艺
3)培养条件:
(1)温度:红霉素发酵采用31℃恒温培养。温度过
高时,会产生红霉素C,红霉素C与红霉素A结相似,
但毒性却是红霉素A的两倍,
(2)pH:~,丝生
长良好,发酵水平稳定。红色糖多孢菌最适生长pH为
67~,~
(3)通气和搅拌:红霉素发酵为好氧发酵。
发酵最初12h,(每分钟通
罐体实际料液体积的比值),12h后到放罐可控制在
-。搅拌速度不宜太快,容易损伤菌,不
利于发酵
红霉素的发酵工艺
8(4)补料:-14
%范围内,每隔6补加葡萄糖一次,直到放罐前218
停止补糖。40后补加有机氮源,每日34次,若,酵罐
的黏度上升则增加补料量,反之则减少,放罐24停
止补氮。发酵后期添加氨水可以提高发酵单位减少
脱水红霉素的形成,改善产品质量,补加硫酸可以
改善菌丝生长状况,提高发酵单位。前提一般24后
补加
(5)发酵黏度的控制:发酵液的黏度一定程度上反
映了菌丝生长浓度,
直接的影响
发酵菌种接种菌龄必须掌握恰当时机,接种过早或过都将不
利于发酵的进行。发酵接入菌种太年轻,前期生长缓慢产物开
始形成时间推迟,整个发酵周期延长;如果太老,菌量多,却
导致生产能力下降,菌体过早自溶。
菌体浓度对发酵的影响及控制
发酵接种量较大且保持在合适的浓度,则缩短细菌生卡期,使
物合成时间提前:但是如果接种量过大,超出适官值则生长
过快,物料黏度增加,导致溶氧不足,最终影响产物合
碳源对发酵的影响及其控制按菌体利用快慢而言,分为民速利用
的碳源和缓慢利用的碳源。前者(如葡萄糖)能较迅速地与代谢
合成菌体和产生能量,并产生分解代谢产物,因此有利菌体生
长,但有的分解代谢产物对产物的合成可能产生阻遏作用:后
如乳糖)为菌体缓慢利用