[发明专利]一种利用发酵废水与补糖工艺相结合生产阿维菌素的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物发酵技术与废水处理技术领域，具体涉及一种利用发酵废水与补糖工艺相结合生产阿维菌素的方法。

背景技术

阿维菌素是目前最为有效的生物驱虫剂之一，具有高效低毒等特点，在医药、农业和畜牧业生产上具有良好的应用价值和市场前景。从1975年发现阿维菌素以来，阿维菌素的生产工艺得到不断的改善，目前国内大部分企业阿维菌素发酵生产水平仍维持在4000-5000μg/mL，与国外发酵水平还有一定差距。从现有的技术来看，提高阿维菌素的发酵水平主要通过菌种改造和补糖工艺优化。浙江升华拜克生物有限公司采取补糖工艺提高阿维菌素的方法已取得了明显的效果，然而，在阿维菌素生产过程中，势必产生大量高浓度废水，其主要成份为发酵残存的培养基，菌丝体和发酵过程中产生的代谢产物，以及提取过程中加入的有机溶剂，此外还有对微生物有毒害作用的阿维菌素等。这些废水不仅对周围环境造成了严重污染，并在一定程度上制约了阿维菌素生产企业的健康发展，并大大增加了阿维菌素的生产成本。近年来，随着我国对环境治理的重视，要求生产厂家对废水排放进行处理越来越严格，然而废水处理设备投资及处理成本非常高，众多企业不堪重负。因此，如何既有效处理阿维菌素发酵废水又能充分利用其中的营养成分资源，已成为企业研究的重要课题之一。

阿维菌素发酵废液在我国每年的排放量达500万吨以上，其中发酵废水中的COD含量高达2-4万mg/L，总氮含量2％，是高浓度毒性有机废水。由于阿维菌素发酵废水有机物氮源含量较高，含有大量的氨基氮，硫酸根等，如能对阿维菌素发酵废水适当处理，可回收利用，变废为宝。据报道【赵洪娟.来源于微生物的易挥发性的物质——geosmin.国外医药抗生素分册.2001年5月第22卷第3期；David E.Cane，Haruo Ikeda etc.Geosmin Biosynthesis in Streptomyces avermitilis.Molecular Cloning，Expression，and Mechanistic Study of the Germacradienol/Geosmin Synthase；T.Rezanka，J.Votruba.Fermentation odor and bioprocess scale-up.Bioprocess Engineering.19(1998)159-160】，在阿维链霉菌的发酵培养基中添加适量的阿维菌素发酵液的上清液，可获得比对照组更高产量的avermectin，这主要是一些气味物质(Geosmin)在极低浓度下调控微生物生理代谢，从而提高阿维菌素的产量。据此原理，阿维菌素发酵废水中除含有大量可利用的碳源和氮源外，还含有一些可刺激阿维链霉菌合成阿维菌素的气味物质或代谢中间体，因此，为了既能减少阿维菌素发酵废水排放对环境的污染，又能充分利用其中的有效物质，采用阿维菌素发酵过程回收利用部分发酵废水与补糖工艺结合的方法生产阿维菌素，取得了令人满意的结果。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种利用发酵废水与补糖工艺相结合生产阿维菌素的技术方案，该方法有效地阿维菌素发酵废水的回收利用问题，同时提高了阿维菌素发酵效价。

所述的一种利用发酵废水与补糖工艺相结合生产阿维菌素的方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

1)将培养好的阿维链霉菌种子接种至装有发酵培养液的发酵罐中进行发酵；

2)发酵初期，向上述的发酵培养液中添加灭菌后的阿维菌素发酵处理废水，阿维菌素发酵处理废水的添加量等于发酵罐中发酵培养液的蒸发量；

3)发酵100～140小时后，进行补糖操作，即在上述的发酵培养液中流加用阿维菌素处理发酵废水配置的葡萄糖溶液，发酵240～260小时后停止补糖；

4)发酵270～300小时后发酵结束。

所述的一种利用发酵废水与补糖工艺相结合生产阿维菌素的方法，其特征在于所述的步骤1)中发酵罐培养温度为27.5～28.5℃，溶氧含量30％以上。

所述的一种利用发酵废水与补糖工艺相结合生产阿维菌素的方法，其特征在于所述的步骤1)中发酵培养液由阿维菌素发酵处理废水和自来水配制，发酵培养液中阿维菌素发酵处理废水与自来水的体积比为1∶2～3。

所述的一种利用发酵废水与补糖工艺相结合生产阿维菌素的方法，其特征在于所述的步骤2)中发酵70～100小时后一次性添加灭菌后的阿维菌素发酵处理废水。