一种利用纳他霉素发酵副产物提高纳他霉素发酵产量的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用纳他霉素发酵副产物提高纳他霉素发酵产量的方法。将发酵结束后的纳他霉素发酵液通过离心收集上清液，得到纳他霉素发酵副产物；然后在纳他霉素发酵0～48h后，按照发酵培养基体积的2.5～7.5％，将纳他霉素发酵副产物添加至发酵培养基中，继续发酵，得纳他霉素。经本发明专利技术的方法得到的纳他霉素摇瓶发酵产量最高为2.40

【技术实现步骤摘要】
一种利用纳他霉素发酵副产物提高纳他霉素发酵产量的方法


[0001]本专利技术涉及一种利用纳他霉素发酵副产物提高纳他霉素发酵产量的方法，属于纳他霉素制备


技术介绍

[0002]纳他霉素(Natamycin)(又称匹马霉素，Pimaricin)是一种天然、广谱、高效的多烯大环内酯类抗真菌剂，其分子式为C
33
H
47
NO
l3
，分子量为665.75，熔点为280℃。纳他霉素的分子结构中含有一个由26个碳原子组成的内酯环骨架结构，其中4个共扼双键形成了多烯发色团，在内酯环外还连接了一个海藻氨基糖。纳他霉素成品为白色或奶油色、无嗅、无味的结晶粉末，有三分子水以结晶水的形式结合于纳他霉素分子之上。纳他霉素分子中含有一个碱性基团与一个酸性基团，等电点为6.5。由于其性质稳定、低剂量、高效率、安全性的特点，不仅在食品原料保鲜、成品防腐方面具有较好的抗菌效果，而且在医药、青储饲料、粮储、家禽养殖等方面被广泛应用。
[0003]中国专利文献CN104946709A公开了一种发酵生产纳他霉素的方法，包括在发酵过程中同时流加还原糖和丙酸盐的步骤。由该专利技术方法合成纳他霉素的最高发酵单位可达8.13g/L。但是现有技术中纳他霉素的产量仍可进一步提升。
[0004]纳他霉素生物合成基因簇中存在一个胆固醇氧化酶基因(sgnE/pimE/scnE/slnE)，其编码的胆固醇氧化酶并不参与纳他霉素的母核、侧链的合成及缩合反应。但近年来国内外研究证实，胆固醇氧化酶在纳他霉素的生物合成中必不可少。胆固醇氧化酶可能作为信号蛋白参与纳他霉素的合成与积累【Mendes MV,Recio E,Anton N,Guerra SM,Santos
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Aberturas J,Martin JF,Aparicio JF.Cholesterol oxidases act as signaling proteins for the biosynthesis of the polyene macrolide pimaricin.Chemistry and Biology,2007,14:279
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290】。进一步的相关研究说明，发酵初期添加成品的胆固醇氧化酶能够提高纳他霉素的产量【Wang M,Wang SH,Zong GL,Hou ZW,Liu F,Liao DJ,Zhu XQ.Improvement of natamycin production by cholesterol oxidase overexpression in Streptomyces gilvosporeus,Journal of Microbiology and Biotechnology,2016,26(2):241
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247】。
[0005]在纳他霉素发酵过程中，胆固醇氧化酶能分泌到发酵培养基中，因此，在纳他霉素发酵副产物中存在大量能够提高纳他霉素产量的胆固醇氧化酶。然而，目前在纳他霉素生产、提取及纯化工艺中，胆固醇氧化酶随着其他发酵副产物被一同作为废液处理掉，造成了这种宝贵的副产物被浪费的现象。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种利用纳他霉素发酵副产物提高纳他霉素发酵产量的方法。本专利技术人首次发现纳他霉素发酵副产物可以促进提高纳他霉素的发酵产量，并且在提高纳他霉素的发酵产量的同时，合理化利用了纳他霉素发酵副产物，变废为
宝。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种利用纳他霉素发酵副产物提高纳他霉素发酵产量的方法，步骤如下：
[0009]将发酵结束后的纳他霉素发酵液通过离心收集上清液，得到纳他霉素发酵副产物；然后在纳他霉素发酵0～48h后，按照发酵培养基体积的2.5～7.5％，将纳他霉素发酵副产物添加至发酵培养基中继续发酵，得纳他霉素。
[0010]本专利技术中发酵结束后的纳他霉素发酵液为正常发酵108～120h后的发酵液，由于纳他霉素微溶，经离心后，得到的沉淀主要为纳他霉素产物，回收后并入待提取的发酵液中进行纳他霉素的提取，上清液为纳他霉素发酵副产物，在纳他霉素发酵过程中添加至发酵培养基，用于纳他霉素产量的提升。
[0011]根据本专利技术优选的，所述离心收集的条件为转速9000～11000rpm，时间12～18min。
[0012]根据本专利技术优选的，所述的纳他霉素发酵副产物中胆固醇氧化酶的酶活大于等于1U/mL；进一步优选为1.3～1.5U/mL。
[0013]根据本专利技术优选的，所述纳他霉素发酵生产所用菌株为褐黄孢链霉菌(Streptomyces gilvosporeus)、纳塔尔链霉菌(Streptomyces natalensis)、恰塔努加链霉菌(Streptomyces chattanoogensis)或利迪链霉菌(Streptomyces lydicus)。
[0014]根据本专利技术优选的，在纳他霉素发酵生产12～36h后添加纳他霉素发酵副产物；进一步优选为24h后。
[0015]根据本专利技术优选的，所述纳他霉素发酵的总时间为100～150h；进一步优选为120h。
[0016]根据本专利技术优选的，所述纳他霉素发酵副产物的添加量为发酵培养基体积的5％。
[0017]一种利用纳他霉素发酵副产物提高纳他霉素发酵产量的方法，具体包括步骤如下：
[0018](1)将发酵结束后的纳他霉素发酵液通过离心收集上清液，得到纳他霉素发酵副产物；
[0019](2)无菌条件下，取纳他霉素生产菌孢子涂布于琼脂斜面培养基中活化，然后将活化好的孢子刮入种子培养基中进行摇床培养，得种子液；
[0020](3)将步骤(2)中的种子液按5～10％的接种量接入发酵培养基中发酵培养，在发酵0～48h后，将步骤(1)收集的纳他霉素发酵副产物按照发酵培养基体积的2.5～7.5％添加至发酵培养基中，继续发酵，发酵总时间为100～150h，得纳他霉素。
[0021]根据本专利技术优选的，步骤(2)中，所述琼脂斜面培养基的配方为：葡萄糖5.0～15.0g/L，麦芽浸粉1.0～5.0g/L，酵母浸膏1.0～5.0g/L，蛋白胨3.0～10.0g/L，琼脂粉10.0～20.0g/L，pH7.0～7.2；
[0022]所述种子培养基的配方为：葡萄糖10.0～30.0g/L，酵母浸膏3.0～10.0g/L，黄豆饼粉30.0～50.0g/L，pH 7.0～7.2。
[0023]根据本专利技术优选的，步骤(2)中，所述摇床培养的条件为转速150～200rpm，温度26～30℃，培养时间36～48h。
[0024]根据本专利技术优选的，步骤(3)中，所述发酵培养基的配方为：大豆蛋白胨20g/L，酵
母提取物4.5g/L，氯化钠2g/L，结晶硫酸镁1g/L，葡萄糖60g/L，pH 7.5。
[0025]本专利技术中未详细说明的实验步骤，尤其是纳他霉素发酵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用纳他霉素发酵副产物提高纳他霉素发酵产量的方法，其特征在于，步骤如下：将发酵结束后的纳他霉素发酵液通过离心收集上清液，得到纳他霉素发酵副产物；然后在纳他霉素发酵0～48h后，按照发酵培养基体积的2.5～7.5％，将纳他霉素发酵副产物添加至发酵培养基中，继续发酵，得纳他霉素。2.如权利要求1所述的利用纳他霉素发酵副产物提高纳他霉素发酵产量的方法，其特征在于，所述离心收集的条件为转速9000～11000rpm，时间12～18min。3.如权利要求1所述的利用纳他霉素发酵副产物提高纳他霉素发酵产量的方法，其特征在于，所述的纳他霉素发酵副产物中胆固醇氧化酶的酶活大于等于1U/mL；进一步优选为1.3～1.5U/mL。4.如权利要求1所述的利用纳他霉素发酵副产物提高纳他霉素发酵产量的方法，其特征在于，所述纳他霉素发酵生产所用菌株为褐黄孢链霉菌(Streptomyces gilvosporeus)、纳塔尔链霉菌(Streptomyces natalensis)、恰塔努加链霉菌(Streptomyces chattanoogensis)或利迪链霉菌(Streptomyces lydicus)。5.如权利要求1所述的利用纳他霉素发酵副产物提高纳他霉素发酵产量的方法，其特征在于，在纳他霉素发酵生产12～36h后添加纳他霉素发酵副产物；进一步优选为24h后。6.如权利要求1所述的利用纳他霉素发酵副产物提高纳他霉素发酵产量的方法，其特征在于，所述纳他霉素发酵的总时间为100～150h；进一步优选为120h。7.如权利要求1所述的利用纳他霉素发酵副产物提高纳他霉素发酵产量...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗工理，曹广祥，付加芳，张佩佩，陈曦，
申请(专利权)人：山东省医药生物技术研究中心山东省病毒研究所，
类型：发明
国别省市：