[发明专利]一种生产纳他霉素的方法及其发酵培养基

说明书

技术领域

本发明属于生物工程领域，特别涉及一种生产纳他霉素的方法及其发酵培养基。 

背景技术

纳他霉素(natamycin)是由纳塔尔链霉菌、恰塔努加链霉菌和褐黄孢链霉菌等菌产生的一种能有效的抑制霉菌和酵母菌的生长，同时能阻止丝状真菌中真菌毒的产生的抗真菌抗生素，具有低剂量高效率、无嗅无味、适用pH范围广、专一性好和安全性高等特点。纳他霉素相对分子量为665.75，其分子式为C₃₃H₄₇O₁₃，结构如式I所示。由于纳他霉素对酵母菌、霉菌等真菌的广谱抗性及无毒、高效、不致畸、不致敏、对人体无害无残留等特性，1982年，FDA正式批准纳他霉素可以用作食品防腐剂。我国卫生部于1997年批准可以在我国食品中使用纳他霉素作为防腐剂。到目前为止它已被全球三十多个国家作为食品防腐剂批准使用，纳他霉素，是目前国际上批准使用的仅有的一种生物食品防腐剂。 

式I纳他霉素结构式 

1960年，Cyanamid最早报道了发酵生产纳他霉素的方法。直到90年代，人们才开始重新关注纳他霉素的生产研究。国外关于纳他霉素发酵方面的研究比较深入和成熟，相关专利报道较多。奥尔森的专利(CN1070688A)报道了连续发酵法可使其产量达6～12g/l。目前国外纳他霉素的工业发酵产量已经稳定在7g/l以上，最高可达到10g/l。国内对纳他霉素的最早报道见于2002年，李颖辉等人探索了碳源、氮源和磷酸盐对纳他霉素发酵生产的影响；杨东靖等利用链霉素的抗性突变作为筛选标记，选育出纳他霉素高产菌株，并经过发酵工艺优化后产量达到2.41g/l；骆健美进行发酵优化后产量达到5.67g/l；同时国内其他的一些研究机构也在做相关的研究工作，如浙江大学已经利用基因工程来提高纳他霉素的产量，天津科大、沈阳农大、河北农大等高校主要从育种和发酵工艺方面进行研究。但这些研究还不够深入和系统，纳他霉素的发酵水平还处于较低的水平，工业化生产进展比较缓慢，与国外专利报道的产量相差较远。 

目前，商品化生产的纳他霉素制剂主要是Natamax TM(霉克)，它由纳他霉素和乳糖按1∶1的比例混合而成，目前我国只有少数几个公司生产。虽然由于产量低、价格高、抑菌效果等方面的限制，短时期内还不能完全取代化学防腐剂，但从长远观点看，随着科学技术的进步、生活水平的提高和人们健康意识的增强，纳他霉素必将有更广阔的应用前景。 

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题就是针对目前纳他霉素产量低的不足，提供一种生产纳他霉素的方法，该方法可以提高纳塔尔链霉菌发酵生产纳他霉素的产量。本发明也提供一种改良的纳塔尔链霉菌发酵生产纳他霉素的发酵培养基。 

本发明的技术方案之一是：一种生产纳他霉素的方法，包括发酵纳塔尔链霉菌(Streptomyces natalensis)，其中，在发酵过程中向发酵培养基中添加纳 他霉素前体和生物诱导子，所述的纳他霉素前体选自丝氨基酸、丙酮酸和乙酸钾，所述的生物诱导子为灰色链霉菌(Streptomyces griseus)的发酵液。 

其中，所述的纳他霉素前体在发酵过程中的添加时间优选在发酵的第三天。所述的生物诱导子在发酵过程中的添加时间优选在发酵的第二天。 

本发明中，所述的纳他霉素前体选自丝氨基酸、丙酮酸和乙酸钾，优选5～15mg/l丝氨基酸，1～10mg/l丙酮酸和1～10mg/l乙酸钾；其添加量优选0.05～0.5％(V/V)，更优选0.1％(V/V)。 

本发明中，所述的生物诱导子为灰色链霉菌(Streptomyces griseus)的发酵液，优选灰色链霉菌在发酵培养基中26～32℃培养2～5天的发酵液，所述的发酵培养基为每1000毫升中包括葡萄糖5～15g，玉米面1～5g，豆渣1～5g，豆粕1～5g，K₂HPO₄0.1～1g和硫酸镁0.1～1g。该灰色链霉菌在发酵培养基的pH 6.5～7.5，优选pH 7.0～7.2。所述的生物诱导子更优选所述发酵液离心除去菌体后的上清液。所述发酵液最优选还经过了微孔滤膜过滤除菌。所述的微孔滤膜的孔径为0.1～1.45微米，优选0.22微米。所述的灰色链霉菌是任何灰色链霉菌属的菌株，如灰色链霉菌AS4.49，AS4.30，AS4.18，优选灰色链霉菌AS 4.1095。生物诱导子的添加量优选0.1～2％(V/V)，更优选1％(V/V)。 

本发明中，所述的生物诱导子的一较佳实例由包括以下步骤的方法制备而得：