[发明专利]一种头孢菌素C的发酵方法

说明书

技术领域

本发明属于生物工程和微生物学领域；更具体地，本发明涉及一种头孢菌素C的发酵方法。

背景技术

头孢菌素C由顶头孢霉(Cephalosporium acremonuim)产生，是顶头孢霉菌的初级代谢在特定条件下的继续与发展的产物，是继青霉素之后又一重要的β-内酰胺类抗生素。

目前在头孢菌素C工业发酵过程中使用豆油作为主要碳源，同时也起到消沫的作用。到发酵后期，液面容易产生泡沫，由于豆油消沫效果较差，需要补加较多的豆油才能有效的控制液面，同时由于菌体开始衰老自溶，对豆油的利用能力下降，残留在发酵液中过多的豆油会对头孢菌素C的提取造成影响。

因此，本领域需要研究改进的头孢菌素C发酵方法，来克服上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种头孢菌素C的发酵方法。

在本发明的第一方面，提供一种头孢菌素C的发酵方法，所述方法包括：在头孢菌素C发酵过程中，在需要去除泡沫时(较佳地，在产生使液面增高的泡沫时)，以聚醚类消沫剂或高碳醇类消沫剂进行消沫处理。

在一个优选例中，所述的聚醚类消沫剂是：聚氧乙烯氧丙烯甘油。

在另一优选例中，所述的聚氧乙烯氧丙烯甘油H₂C-O-(C₃H₆O)m-(C₂H₄O)n-H；分子量8000-10000。

在另一优选例中，所述的高碳醇类消沫剂是：聚乙二醇。

在另一优选例中，所述的聚乙二醇是聚合度1000-4000的聚乙二醇；更佳地，所述的聚乙二醇是PEG2000。

在另一优选例中，在发酵起始70-120小时后，进行消沫处理；更佳地，在发酵起始90-110小时后，进行消沫处理。

在另一优选例中，聚醚类消沫剂或高碳醇类消沫剂的添加量为：0.01-0.1g/L泡沫发酵液总量；较佳地为0.02-0.08g/L泡沫发酵液总量；更佳地为0.03-0.06g/L泡沫发酵液总量。

在另一优选例中，采用的发酵培养基为：

花生粉：25g/L、玉米粉：17.5g/L、谷朊粉：30g/L、金枪鱼膏：20mL/L、玉米浆：40mL/L、葡萄糖：5g/L、蔗糖：10g/L、蛋氨酸：9g/L硫酸铵：10g/L、硫酸钙：12g/L、碳酸钙：5g/L、豆油：70mL/L、消沫剂：1mL/L；

上述成分在培养基中的含量可±10%(较佳地，±5%)。

在另一优选例中，发酵前期(较佳地前50小时)补加铵离子，控制发酵液中的铵离子浓度在1.2-1.5g/L。

在另一优选例中，发酵起始第40-60小时起，以20-40g/hr的速度补加豆油，至发酵起始第90-110小时停止补加豆油。

在另一优选例中，发酵起始第35-45小时之前，培养温度控制为28±1℃，发酵起始第35-45小时后控制为25±1℃。

在本发明的另一方面，提供聚醚类消沫剂或高碳醇类消沫剂的用途，用于发酵生产头孢菌素C。

本发明的其它方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。

附图说明

图1、不同种类消沫剂对头孢菌素C发酵的影响。

图2、补加消沫剂对头孢菌素C生物合成的影响。

图3、补加消沫剂对头孢菌素C发酵液滤速的影响。

具体实施方式

为了解决现有技术的缺陷，本发明人经过大量研究实验，发现在头孢菌素C发酵的后期，用消沫剂替代一部分豆油，将能够有效的控制液面的泡沫，且对头孢菌素C的生物合成和滤速没有影响。补加消沫剂后原材料成本比单单补加豆油降低约15%。

消沫剂通常也称为消泡剂，现有技术中存在的消沫剂有较多的种类，常用的消沫剂有天然油脂(如植物油脂、动物油脂)和一些化学合成的高分子化合物等。化学消沫剂种类挺多，主要为：聚醚类消泡剂(含GP型消泡剂、GPE型消泡剂、GPES型消泡剂等)，高碳醇类消泡剂(含磷酸三丁酯，C12~C22的高碳醇等)，硅类消泡剂(含聚二甲基硅氧烷等)，聚醚改性硅，自乳化消泡剂，聚硅氧烷消泡剂等。

目前工业发酵中常用的消沫手段包括机械消沫和化学消沫。尽管目前工业发酵中也会采用一些消沫剂来消除发酵过程中产生的泡沫，但是应用何种消沫剂，需要视生产的菌种生理特性、地域情况、反应条件等因素而定。