[发明专利]一种基于代谢参数OUR补糖发酵生产阿维菌素工艺

说明书

技术领域

本发明属于生物发酵技术领域，具体涉及一种基于代谢参数OUR补糖发酵 生产阿维菌素工艺。

背景技术

阿维菌素是一种神经毒剂，其机理是作用于昆虫神经元突触或神经肌肉突 触的GABA受体，干扰昆虫体内神经末梢的信息传递，即激发神经末梢放出神经 传递抑制剂γ-氨基丁酸(GABA)，促使GABA门控的氯离子通道延长开放，对氯 离子通道具有激活作用，大量氯离子涌入造成神经膜电位超级化，致使神经膜 处于抑制状态，从而阻断神经末梢与肌肉的联系，使昆虫麻痹、拒食、死亡。 因其作用机制独特，所以与常用的药剂无交互抗性。除GABA受体控制的氯化物 通道外，阿维菌素还能影响其他配位体控制的氯化物通道，如依维菌素(阿维 菌素衍生物)可以诱导无GABA神经支配的蝗虫肌纤维的膜传导的不可逆增加。

阿维链霉菌在发酵过程中随着代谢的进行，营养物质不断消耗，各种副产 物逐渐积累。在发酵中后期，由于供给菌体的营养物质不断减少，最终表现效 价增长缓慢，菌体代谢差，OUR(摄氧率)和CER(CO2稀释率)都有不同程度 的下降趋势。从菌形上看主要表现菌团松散老化、并出现空泡和自溶等现象。 在生化指标上，主要表现可利用的还原糖低(小于1％)，氨基氮含量升高，pH 回升等特点。产生这些现象最为重要的一个原因就是由于供给菌体代谢的能源 不足导致。因此，要提高阿维菌素的发酵水平，现有技术主要通过补糖。进行 补糖目的主要是：

(1)补糖可增加菌体代谢活力(OUR、CER表现明显增加)，延迟菌体衰老， 延长发酵周期，提高了生产阶段的利用率，即有效生产期增加。

(2)补糖可适当维持或增加发酵体积从而增加发酵总亿。

(3)补糖工艺优化后可提高同期效价，更能直接提高生产水平。

(4)补糖可优化生产工艺以降低单位总亿成本。

目前阿维菌素发酵采取补糖的工艺方法报道并不多，这些方法虽然在一定程度 上对提升阿维菌素的效价有积极的影响。然而，目前因生产原料价格的上涨， 使得生产阿维菌素的成本居高不下，势必再次影响生产阿维菌素的积极性。补 料实验过程中，需要根据发酵过程指标来确定补料的速率和用量，若反馈指标 不明显或根据补料时间和速率与菌体发生冲突，将给发酵结果带来严重的不利 后果。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明通过在阿维链霉菌发酵过程中基于代 谢参数OUR的值来进行补糖操作，设计提供一种提高阿维菌素效价的发酵的技 术方案。

所述的一种基于代谢参数OUR补糖发酵生产阿维菌素工艺，其特征在于包 括以下工艺步骤：

(1)将除虫链霉菌移种至250ml摇瓶中进行一级种子培养；

(2)将步骤(1)得到的种子液移种至15L种子罐中进行二级种子培养；

(3)将步骤(2)得到的种子液移种至50L发酵罐进行发酵培养，发酵过 程中实时测定发酵尾气OUR值，根据OUR值变化进行补糖操作。

所述的一种基于代谢参数OUR补糖发酵生产阿维菌素工艺，其特征在于步 骤(1)中一级种子培养条件为：在温度28℃，摇床转速250转/分钟下，培养 30-40小时，摇瓶中的一级种子培养基含有：玉米淀粉28-32g/L、玉米浆3-7g/L、 酵母膏13-17g/L、KH₂PO₄2-6g/L和蒸馏水，并调PH为7.0-7.2，优选为：玉 米淀粉29-31g/L、玉米浆4-6g/L、酵母膏14-16g/L、KH₂PO₄3-5g/L和蒸馏 水。

所述的一种基于代谢参数OUR补糖发酵生产阿维菌素工艺，其特征在于步 骤(2)中二级种子培养条件为：在温度28℃，转速200转/分钟，压力0.05MPa， 通风比为0.5vvm下，培养36-48小时，种子罐中二级种子培养基含有：玉米淀 粉28-32g/L、玉米浆3-7g/L、酵母膏13-17g/L、KH₂PO₄2-6g/L和蒸馏水， 并调PH为7.0-7.2，优选为：玉米淀粉29-31g/L、玉米浆4-6g/L、酵母膏 14-16g/L、KH₂PO₄3-5g/L和蒸馏水。