[发明专利]一种调控褐黄孢链霉菌发酵生产纳他霉素的制备方法

说明书

一种调控褐黄孢链霉菌发酵生产纳他霉素的制备方法，涉及生物工程技术领域。菌种活化，所述菌种为褐黄孢链霉菌，Streptomyces gilvosporeus，ATCC 13326；一级种子培养；摇瓶发酵。考察了3种不同植物激素IAA、GA和6‑BA对褐黄孢链霉菌细胞生长及纳他霉素合成的影响，及在发酵过程中复合添加前体物质丙酸钠。以期了解植物激素及前体物质在褐黄孢链霉菌细胞生长及纳他霉素合成中的调控作用，为利用植物激素和前体物质提高褐黄孢链霉菌发酵生产纳他霉素的效率提供实验依据。

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域，尤其是涉及一种调控褐黄孢链霉菌发酵生产纳他霉素的制备方法。

背景技术

食品工业中，微生物污染会给产品生产和保藏带来巨大危害，如食品被真菌污染后所产生的真菌霉素，具有致出血、致畸、致癌等致病性，对人类健康造成伤害。为了解决这一难题，人们开始引入食品防腐剂。目前食品防腐剂的生产方法主要有化学合成法及生物技术法，其中生物技术法所生产的低毒、广谱且经济实用的天然生物防腐剂逐渐受到人们的青睐(Iraj Rasooli.et al.2007；Zhang JL.et al.2010)。

纳他霉素(Natamycin)是一种多烯大环内酯类化合物，分子式为C₁₃H₄₇NO₁₃，呈白色至奶油色的结晶粉末，是一种无臭、无味，低剂量且安全性高的食品防腐剂。可以有效抑制酵母菌和霉菌的生长并阻止丝状真菌中黄曲霉毒素形成，降低致病性真菌对人类的侵害。与其他抗菌产品相比，纳他霉素对哺乳动物毒性极低，可被安全广泛地应用；且由于纳他霉素溶解度极低，对食品表面进行处理时不会影响食物的口感和风味，因此纳他霉素被广泛应用于食品、植物病害防治、饲料及医疗等领域(PrajnaNV.et al.2010；Cong F.etal.2017；Bhatta RS.et al.2012)。纳他霉素主要由纳塔尔链霉菌(Streptomycesnatalensus)、褐黄孢链霉菌(Streptomyces gilvosporeus)及恰塔努加链霉菌(Streptomyces chattanoogensis)等产生菌发酵生产(Farid MA.et al.2015；Liang J.etal.2008；Liu SP.et al.2015)。褐黄孢链霉菌因具有易于培养，发酵周期短，生长快速，无需光照，可利用多种碳源，且能够在发酵罐中实现高密度培养等诸多优势，因此是一种极具有商业开发价值的微生物(Liang J.et al.2008；WangY.et al.2016)。但由于褐黄孢链霉菌发酵产量低导致纳他霉素价格较高，从而使其应用前景受到很大限制。所以提高发酵液中纳他霉素的产量，对实现其工业化生产具有重要意义。

为了提高纳他霉素的产量，研究者对褐黄孢链霉菌菌种进行了诱变选育，基因工程改造并对菌体的培养基和培养条件进行了优化。Chen等(Chen GQ.et al.2008)通过优化培养基组成和改良发酵工艺使纳他霉素产量达到2.45g/L，较对照组提高了90％。Wang等(Wang M.et al.2016)通过基因工程改造，使纳他霉素在1L发酵罐中的产量达到7.0g/L。Wang等(Wang S.et al.2015)的研究表明，添加正十六烷等作为氧载体可显著提高褐黄孢链霉菌发酵时的溶氧水平，促进纳他霉素的合成。郝晓兵等(郝晓兵,等.2009)的研究表明，前体物质丙酸钠的添加对褐黄孢链霉菌也具有显著的影响，可使纳他霉素的产量提高84.7％。