[发明专利]一种提高红霉素发酵效价和促进红霉素A生成的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物医药发酵技术领域，特别是涉及一种提高红霉素发酵效价和促进红霉素A生成的方法。

背景技术

红霉素(erythromycin)是一类十四元大环内酯类抗生素，包括红霉素A(EMA)、红霉素B(EMB)、红霉素C(EMC)、红霉素D(EMD)、红霉素E(EME)和红霉素F(EMF)。在临床上具有广泛用途的是红霉素A，它的抑菌活性最高，其抗菌谱与青霉素相似，对革兰氏阳性菌有较强的抗菌活性，如溶血性链球菌、肺炎双球菌、草绿色链球菌、白喉杆菌，对革兰氏阴性菌如脑膜炎球菌、淋球菌、流感杆菌、百日咳杆菌、布氏杆菌及军团菌等也有抗菌作用，临床上常用于对青霉素过敏的患者。

国内红霉素发酵水平普遍不高，距国际先进水平低2000～5000 u/ml，竞争力差。因此，为了提高竞争力，必须要降低生产成本，提高红霉素发酵效价和组分A的含量。

发明内容

本发明目的就在于提供一种可有效降低生产成本，提高发酵效价和促进红霉素A生成的方法。

为实现上述发明目的所采取的技术方案为：

一种提高红霉素发酵效价和促进红霉素A生成的方法，其特征是：在以红色链霉菌为种子发酵生产红霉素的发酵罐发酵培养过程中，采用含有甜菜碱、食用油和微量元素的红霉素发酵基础配方并控制相应的生物量浓度、通气比、发酵罐压、发酵温度、搅拌速率、pH和发酵液中食用油浓度来发酵生产红霉素，同时在发酵过程中添加表面活性剂吐温20。

上述红霉素发酵基础配方的组成为：葡萄糖1～5 kg/m³，玉米粉8～24kg/m³，玉米蛋白粉3～20kg/m³，花生饼粉5～23kg/m³，碳酸钙0.2～1.5kg/m³，磷酸二氢钾0.3～1.5kg/m³，硫酸镁0.0～1kg/m³，氯化锰0.002～0.1kg/m³，氯化钠0.1～1.5kg/m³,氯化钾0.1～1.2 kg/m³，氯化锌0.02～0.4 kg/m³，甜菜碱0.1～2kg/m³，氯化钴0.002～0.1kg/m³，钼酸铵0.002～0.1kg/m³，食用油5～20 kg/m³。

上述生物量浓度是指发酵罐中菌体浓度，其单位为g(菌体干重)/L，在红霉素发酵稳定期菌体浓度控制在25～35kg(菌体干重)/ m³。

上述发酵温度是指在红霉素发酵过程中的温度，发酵温度为29～33℃。

上述发酵罐压是指在发酵罐的压力，发酵罐压为0.04～0.08MPa。

上述通气比是指在1分钟时间内通入发酵罐的单位体积的无菌空气流量，其大小为0.5～1.2m³/（m³·min）。

上述pH是指在红霉素发酵罐发酵过程中的pH，其范围为6.3～7.0。

上述搅拌速率是指三级发酵罐搅拌桨的转动速率，其大小为120～350r/min。

上述食用油浓度是指发酵罐中单位体积含食用油的质量，其大小为2～20 kg/m³。

上述表面活性剂吐温20的加入时机是指发酵罐放罐前25～35h加入经灭菌的生物表面活性剂吐温20，使三级发酵罐内的吐温浓度为0.1～0.3kg/m³。

本发明具有以下技术优势：

1）红霉素A含量得到明显提高

红霉素的生物合成包括两个方面：大环内酯环的合成和大环内酯环的后修饰，红霉素的大环内酯环即6-脱氧红霉内酯的生物合成是由丙酸和甲基丙二酸在复合酶系-多酮合成酶的催化作用下，经缩合、酮还原、脱水和烯还原等多轮循环完成的。丙酸和甲基丙二酸均由初级代谢产物分解而来。6-脱氧红霉内酯在C-6羟化酶的作用下形成红霉内酯。红霉内酯在糖基转移酶的作用下，形成具有生物活性的红霉素D，再沿两条分支途径转化为红霉素A，其中途径I为：红霉素D在 eryV 的作用下先羟基化，生成红霉素C，然后在eryG的作用下甲基化，生成红霉素A；途径Ⅱ为：红霉素D在eryG的作用下，先甲基化，生成红霉素B，然后在eryK 的作用下羟基化，生成红霉素A。有文献报道，由红霉素B转化成红霉素A的通量小，红霉素B 容易积累，而由红霉素C转化成红霉素A的通量大。