[发明专利]一种基于代谢参数还原糖补糖生产多拉菌素的方法

说明书

本发明涉及生物发酵技术领域，具体提供了一种基于代谢参数还原糖补糖生产多拉菌素的方法，采用发酵过程实时监测还原糖浓度，选择初级代谢结束后，总糖浓度下降至1.5～2wt％，同时还原糖浓度降低至0.3wt％～1.0wt％时，流加补糖；最后，当菌体活力降低时，单位增长缓慢，放罐。本发明选择在代谢转化结束当发酵进入次级代谢期时，即完全产素期，流加补糖，减弱了“葡萄糖效应”，使得产品单位提高，同时降低了生产成本。本发明的技术成熟，适合工业规模化生产。

技术领域

本发明涉及生物发酵技术领域，具体涉及一种基于代谢参数还原糖补糖生产多拉菌素的方法。

背景技术

多拉菌素(Doramectin，DRM)，为新一代大环内酯类抗寄生虫药，通过基因重组的阿维链霉菌(Streptomyces avermitilis strainNEAU1069)新菌株在发酵过程中以环己烷羧酸(cyclohexanec arboxylic acid，CHC)为前体而生成的一种阿维菌素类抗生素。多拉菌素为内外兼杀剂，对线虫、节肢动物均有良好的驱杀效果，与市售的伊维菌素类产品比较，其抗寄生虫范围更广泛、血药浓度高峰维持时间更长、半衰期也相对较长。而且多拉菌素在动物体内持效时间更长，是目前被认为阿维菌素族最优秀的抗寄生虫药物之一。

目前多拉菌素的生产主要通过生物发酵的方法进行，主要以玉米淀粉作为其主要的发酵碳源，但发酵周期长，单位偏低，动力成本较高，发酵成本相应增加。

将经斜面培养和种子培养所得种子液接种至装有发酵培养基的发酵罐，还原糖控制是菌体产素关键指标，随着发酵初期还原糖快速消耗，当培养基中的速效碳源已经不能满足菌体正常的生长所需，此时发酵进入代谢转换期，还原糖浓度进一步下降，在该过程中菌体开始逐步诱导与产素相关的酶系。

当菌体完成了代谢转换，进入了完全利用迟效碳源的阶段时，这标志着受葡萄糖效应的菌体酶系活力开始恢复，同时也表明菌体进入产素阶段。当表征菌体活力的还原糖浓度下降到某一数值后，既能满足菌体次级代谢生长所需，又能最大限度产素。

若此时在代谢转换之后补糖过高虽然能够大幅度提高菌浓，促进菌体的生长，但对产素方面存在一定的抑制作用，这是由于液化玉米淀粉或麦芽糊精作为碳源被菌体快速分解利用时产生大量的还原糖，往往对其他代谢途径中的酶（包括抗生素合成酶和其他酶系）有阻遏或抑制作用，即“葡萄糖效应”。

通过检测发酵初期的还原糖浓度，控制玉米淀粉的液化程度，既利于菌体利用速效碳源完成初级代谢菌丝体生长，又利于菌体开始利用迟效碳源进入次级代谢；但过多迟效碳源降解会产生大量速效碳源，不利于次级代谢产素，可通过降低初始玉米淀粉量降低还原糖对次级代谢的影响。

目前基于代谢参数还原糖补糖提高发酵单位生产多拉菌素工艺的方法报道并不多。现有技术中基于代谢参数OUR补糖提高发酵单位的工艺，依赖于尾气检测设备，目前只有实验室使用，工厂一般不配套该设备，不利于推广，不适合工业规模应用。

该产品产素对还原糖浓度敏感，若发酵前期还原糖浓度过高或过低，会造成发酵起步单位较低；后期还原糖浓度过高或过低，会使每天单位增长变慢，周期变长；因此，在补糖发酵过程中，需要根据发酵过程指标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产素发生冲突，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，本发明通过在菌体发酵过程中基于代谢参数还原糖的值来进行补糖操作，提供了一种提高发酵单位生产多拉菌素的方法。

所述的一种基于代谢参数还原糖补糖生产多拉菌素的方法，包括以下工艺步骤：

（1）、将经斜面培养和种子培养所得的种子液接种至装有发酵培养基的发酵罐中；