[发明专利]一种发酵恶臭味改善的红霉素生产菌株及其应用

说明书

本发明涉及一种发酵恶臭味改善的红霉素生产菌株及其应用。本发明的红色糖多孢菌由红霉素工业化生产中使用的菌株经基因改造和驯化育种获得。所述菌株相对于改造和驯化前的原始菌株有效降低了红霉素发酵生产中恶臭气味的产生，同时进一步提高了红霉素的生产能力，具有重要工业生产价值和环保价值。

技术领域

本发明属于微生物发酵工程领域，涉及一种能够有效降低发酵中恶臭气味的新型红霉素生产菌株及其应用。

背景技术

红霉素是由链霉属红色糖多孢菌(Saccharopolyspora erythraea)产生的次级代谢产物，是一类抗革兰氏阳性菌的广谱十四元大环内酯类抗生素。根据侧链基团的不同，将红霉素分为六种，分别为红霉素A、红霉素B、红霉素C、红霉素D、红霉素E和红霉素F。其中红霉素A是临床上最常用的药用成分，而B、C、D组分是红霉素A合成过程中的中间产物。红霉素B的生物活性比红霉素A低，但毒性却是红霉素A的两倍。红霉素E和F是两种天然产物，含量很少，活性很低，研究较少[Mironov V et al,Appl.Biochem.Microbiol.2004；And Zou Xet al,J Ind Microbiol Biotechnol,2008]。美国Elililly公司在1952年从红色糖多孢菌发酵液中分离得到红霉素A，开发出第一代大环内酯类抗生素红霉素，上市之后，红霉素成为当时治疗革兰氏阳性细菌感染的重要药物。目前为止，红霉素仍然是一种临床常用的抗生素，对于一些常见的细菌感染类疾病具有非常有效的治疗效果。以红霉素A为前体合成的第二、三代红霉素衍生物也已经被广泛应用于临床。

红霉素在临床上的广泛使用，大大增加了对红霉素原料的供应需求，从而推动了整个红霉素产业的发展。目前，我国是世界最大的红霉素生产和出口国，年产量超过9000吨。红霉素原料药主要依靠菌株发酵生产。由于近年来基因组学与蛋白组学的发展，结合国内研究者多年的微生物育种筛选，国内红霉素的发酵生产能力有了一定的提高，但与国外较高的生产水平相比仍然存在提高空间。

同时，随着近年来企业和民众环保意识的提高，红霉素生产中所伴随的发酵尾气恶臭气味问题也越来越受到人们的重视。目前去除恶臭气味的主要方法包括采用生化或物理的方法对尾气进行处理和降解。

樊晓宇等(樊晓宇，医药工程设计，34(4)，2013年)使用臭氧与硫氰酸红霉素生产尾气进行混合氧化反应，随后进入UV照射室，臭氧经紫外照射分解产生羟基自由基，在湿式氧化塔内羟基自由基氧化发酵尾气挥发性有机物VOCs，降解成CO₂、H₂O和微量的有机酸，再进入喷淋洗浆塔，洗涤净化，对微量有机酸用水吸收后排放，洗涤后发酵尾气无污染排空。上述方法消除红霉素发酵尾气的苦涩气味效果明显。

伊犁川宁生物技术有限公司(经济观察者网，2016-4-25)采用分子筛、疏水性活性炭、高温热氧化燃烧等集成技术，对尾气进行系统性的处理；同时通过“生化处理+MVR深度处理及回用”工艺技术净化污水，并循环利用，减少排放；对固体废弃物进行无害化处理和资源化利用，解决了发酵生产过程带来的尾气异味等问题。

张志宏等(张志宏等，河南师范大学学报，37(5)，2009)以白地霉、地衣芽胞杆菌、假丝酵母、乳酸菌、光合菌制备复合微生物菌剂,对红霉素菌渣进行固态发酵，去除了红霉素菌渣中特殊异味。

上述针对红霉素发酵尾气、废料、污水进行理化处理的方式虽然去除了恶臭气味，但大大增加了红霉素的生产成本。而通过菌株改造和驯化，减弱和消除红霉素生产菌株自身产生恶臭气味的能力，无疑是解决上述问题的根本方法。目前，国内外尚未见能够解决红霉素菌株自身发酵恶臭气味问题且适宜工业化生产的优良菌株和发酵技术。

发明内容

本发明目的是提供一种能够有效降低发酵中恶臭气味的红霉素生产菌株及其应用。