[发明专利]一种阿维链霉菌合成培养基及其发酵液的制备方法

说明书

本发明公开了一种阿维链霉菌合成培养基，按1L体积计算，是由如下重量的原料组成：一水麦芽糖8～25g，无水葡萄糖3～14g，苏氨酸0.8～2.5g，七水硫酸镁0.3～0.5g，七水硫酸亚铁0.005～0.015g，三水磷酸氢二钾0.15～0.45g，一水硫酸锰0.01～0.02g，氯化钠0.3～0.6g，3‑(N‑吗啉)丙磺酸4～6g，剩余为水；还公开了阿维链霉菌发酵液的制备方法。本发明的阿维链霉菌合成培养基配方搭配合理，营养丰富，培养基成分明确，且适合阿维链霉菌的生长和产素需求以及相关的基础科学研究，通过本发明方法获得的阿维菌素B1a有效成分是清亮培养基的2.84倍。

技术领域

本发明属于微生物培养基和发酵技术领域，涉及一种阿维链霉菌合成培养基及其发酵液的制备方法。

背景技术

阿维链霉菌(Streptomyces avermitilis)是阿维菌素的生产菌，是在1978年从日本静冈县土壤中分离所得到，通过对阿维链霉菌菌株进行发酵培养，发现其发酵液具有很高驱虫活性，然后这株菌株被送到美国默克公司做进一步研究。2002年，日本北里研究所对该株菌的形态、生理学特征和种系进化进行了深入的研究，最后将其重新命名为Streptomyces avermectinius。阿维链霉菌属于原核生物界、放线菌门、放线菌纲、链霉菌亚目、链霉菌科、链霉菌属的革兰氏阳性菌。

阿维菌素是一种由阿维菌素链霉菌发酵产生的一类大环内酯类抗生素，具有广泛的驱虫和杀虫活性。阿维链霉菌发酵液中通常含有8种阿维菌素组分A1a/A1b、B1a/B1b、A2a/A2b和B2a/B2b，其中，杀虫效果以B1组分最佳，尤其是B1a组分。阿维菌素的作用机制独特，与常规化学杀虫剂不同，阿维菌素类药物可引起与γ-氨基丁酸(GABA)系统无关的Cl^-通道开放，其活性主要是阿维菌素能发生立体选择性地反应，调节谷氨酸控制Cl^-通道，带负电荷的氯离子大量流入细胞内，使膜电位保持在超极化状态，膜难以去极化。由于在绦虫体内缺少受谷氨酸控制的氯离子通道和抑制性神经递质GABA，所以AVMs对绦虫无效。哺乳动物虽然是以γ-氨基丁酸介导的神经位于中枢神经系统，但阿维菌素不容易通过血脑屏障进入中枢神经系统，本类药物进入到体内后分布到哺乳动物脑组织的量较无脊椎线虫低100多倍，因此可以选择性的作用于宿主体内外寄生虫而对动物宿主本身不表现作用，故而阿维菌素具有高选择性和高安全性，在常用剂量下，对人、畜安全，不伤害天敌，不破坏生态。由于阿维菌素的广谱、高效、无残留、对动植物高度安全等突出优点，已在农业、畜牧业、医药等领域广泛应用，具有广阔的市场前景和应用价值。

阿维菌素在国内已经实现了产业化，取得了巨大的经济和社会效益。但是，阿维菌素的生产菌株还存在着发酵单位低，生产成本高等问题。如何提高阿维菌素的产量，降低生产成本，是阿维菌素研究中的一个重要课题。

一直以来，阿维菌素研究及发酵生产所用的培养基均为天然培养基(其中含有豆饼粉和花生饼粉等)，例如：中国专利申请CN10456118A公开了一种突变阿维链霉菌发酵生产多拉菌素的培养基，培养基中含有黄豆饼粉；中国专利申请CN106609288A中公开了一种在利用阿维链霉菌发酵生产阿维菌素B1a的过程中提高阿维菌素B1a的产量的方法，该方法中阿维链霉菌的基本培养基中包括豆饼粉。上述类培养基的成分复杂，碳源和氮源丰富，使用这种富营养型培养基进行发酵，效价较高。但由于其中的豆饼粉和花生饼粉等成分复杂，不同产地、不同批次存在差异，影响了对实验结果进行定量和定性分析。

合成培养基则可以弥补这个缺点，通过对合成培养组分的研究，确定影响发酵的主要因子，利于对发酵代谢机制的研究，也有利于优化发酵培养基，推动实际生产。此外，合成培养基由于化学成分明确，重现性好，还可进一步应用于阿维链霉菌的各种组学以及合成生物学等全方位的相关基础研究。

发明内容