[发明专利]一种用于提高庆大霉素C1a产量的发酵促进剂及添加方法

说明书

本发明涉及一种用于提高庆大霉素C1a产量的发酵促进剂及添加方法，属发酵工程技术领域。所述发酵促进剂所含的成分及其质量百分数分别为：D‑木糖20%‑50%、N‑乙酰葡萄糖胺10%‑30%、硫酸亚铁铵1‑5%、甜菜碱5‑10%和2‑脱氧链霉胺0.01‑0.05%，其余为去离子水。将发酵促进剂以发酵培养基或补料体积的0.001‑0.005%的比例分别添加到发酵培养基或补料中，然后以单一或组合形式参与到发酵过程中。该发酵促进剂能优化发酵环境，促进菌体代谢，添加方式简单有效，能增强菌体发酵性能，产量提高可达46%。

技术领域

本发明属于发酵工程技术领域，具体涉及庆大霉素的发酵生产，特别是涉及一种用于提高庆大霉素C1a产量的发酵促进剂及添加方法。

背景技术

庆大霉素C1a作为庆大霉素的主要组份之一，是一种重要的氨基糖苷类抗生素，是国内首创、具备独立知识产权的一类半合成新药衣替米星的母核。传统制备C1a的方法是采用树脂分离技术从多组分庆大霉素中提取C1a单组份，由于各组分之间结构类似，物理化学性质相近，导致了提取成本居高不下，市场上高纯度C1a售价居高不下。因此对庆大霉素C1a发酵研究有重要意义。

在庆大霉素C1a的发酵过程中，通常需要调整小工艺参数以达到提高产量的目的，例如微调发酵环境，添加前体物质或改变培养基配方等。在发明专利（CN95102511）“一种生产庆大霉素的方法”中公开了在培养基中加入适量前体物质，用以缩短发酵周期和提高产率，关于前体物质，主要公开了3种氨基酸（蛋氨酸、赖氨酸和精氨酸），其中蛋氨酸中的甲基虽然可以参入庆大霉素分子，但不能改变生物体内酶反应的平衡点，结果对效价提高并不明显。某些前体会向初级代谢转移，对次级代谢合成庆大霉素显然不利。试验表明，过量加入蛋氮酸时，生物合成转向基础代谢，合成卵磷脂，甚至合成促细胞分裂素，造成抗生素产量急剧下降。

由于庆大霉素C1a培养基中已经使用了有机氮源经过蛋白酶水解后形成各种氨基酸，因此采用单纯添加氨基酸前体效果不够明显，反而会增加从次级代谢转为初级代谢的风险。

长期以来，如何有效地提高庆大霉素C1a产量一直是庆大霉素生产的难题，人们也曾做过大量的研究，试图从理论上阐述庆大霉素发酵过程中各组分之间的转化机理及如何有效的控制C1a的含量，但由于在发酵过程中影响组分的因素错综复杂，即使在大工艺不变的情况下，任何小工艺的波动，都会对组分产生一定的影响。所以，迄今为止，尚无较清晰完整的解释。对如何有效提高庆大霉素C1a产量的研究，一直处在不断摸索的进程中。

发明内容

针对上述庆大霉素C1a发酵生产中的技术缺陷，本发明提供一种用于提高庆大霉素C1a发酵产量的发酵促进剂，该促进剂突破了在发酵过程中单独添加氨基酸前体的局限性，能促进代谢生产，使发酵液在效价、发酵指数和产量等方面均有所提高，其中，庆大霉素C1a的产量最高可提高46%。

一种用于提高庆大霉素C1a产量的发酵促进剂，所述发酵促进剂所含的成分及其质量百分数分别为：D-木糖20%-50%、N-乙酰葡萄糖胺10%-30%、硫酸亚铁铵1-5%、甜菜碱5-10%和2-脱氧链霉胺0.01-0.05%，其余为去离子水。

上述发酵促进剂的制备方法是将D-木糖、N-乙酰葡萄糖胺、硫酸亚铁铵、甜菜碱和2-脱氧链霉胺加入到去离子水中，置于45℃、150rpm的磁力加热搅拌器上至完全溶解，再经孔径为0.22µm的微孔过滤器过滤制得。

本发明还提供一种所述发酵促进剂的添加方法，是将所述发酵促进剂在30-36℃的水浴锅中温浴15-30min，然后按照体积百分数为0.001-0.005%的比例添加到载体中，随载体加入到发酵环境中，搅拌均匀后随之进行发酵。

进一步的，所述载体是指发酵培养基或补料中的一种或两种。

本发明的有益效果：