[发明专利]一种利用气升式环流反应器发酵生产阿维菌素的方法

说明书

本发明属于微生物发酵技术领域，尤其涉及到一种利用气升式环流反应器分批补料发酵生产阿维菌素的方法。其包含以下步骤：将阿维链霉菌接种至斜面培养基培养，取孢子斜面，制备成孢子悬浮液；将孢子菌悬液接种到种子培养基，培养至对数生长期；将培养至对数生长期的阿维链霉菌孢子菌悬液移种至装有发酵培养基的气升式环流反应器中进行发酵培养，发酵中后期分批添加补料培养基。本发明采用气升式环流反应器作为发酵容器，且优化了分批补料的工艺和补料培养基的组成，有效降低了发酵培养过程中的染菌率，显著增加了发酵液中阿维菌素的效价。

技术领域

本发明属于微生物发酵技术领域，尤其涉及到一种利用气升式环流反应器分批补料发酵生产阿维菌素的方法。

背景技术

阿维菌素Avermectins是具有杀虫、杀螨、杀线虫活性的一簇结构相似的十六元大环内酯类抗生素，由链霉菌中灰色链霉菌Streptomyces avermitilis发酵产生。天然阿维菌素含有结构相近的8个同系物组分，主要4种有A1a、A2a、B1a和B2a，其总含量≥80％；对应的4个比例较小的同系物是A1b、A2b、B1b和B2b，其总含量≤20％。阿维菌素广泛应用于农业，是一种常见的农药品种，作为杀虫剂，用于防治十字花科小菜蛾、棉铃虫、螨类、菜青虫等。

目前发酵生产阿维菌素使用的发酵设备是通用搅拌式发酵罐，发酵方式是连续发酵，即一次性投入所有的基础料，基础料里主要是高浓度的玉米淀粉、黄豆饼粉和酵母粉，中途不再加入物料，直到放罐，但是由于为了追求高产量和低成本，一般基础料里面淀粉、黄豆饼粉和酵母粉加入过多，造成料液粘稠，尤其是在发酵前期，会造成培养基溶氧效果较差。因此，必须增加搅拌转速和通气量，配备能提供高速搅拌的电机和搅拌设备，但是后期不需要较高的溶氧，电机和搅拌可以停止，整个发酵过程只有短时间用到比较高速的搅拌和电机，造成能源的浪费，设备利用率不高。后期为了防止液位过高，在分批发酵时发酵利用系数较低，放罐系数低于70％，使整体发酵罐设备利用率较低。

现有的生产企业普遍采用通用搅拌式发酵罐生产阿维菌素，发酵水平偏低，产量不高，生产成本较高。因此需开发新的阿维菌素发酵生产技术。应用气升式环流反应器分批补料发酵生产阿维菌素不仅节约能源消耗，提高发酵水平，降低生产成本，而且减少生产过程中产生的三废，具有良好的经济、社会和环保效益。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种利用气升式环流反应器发酵生产阿维菌素的方法，该方法利用气升式环流反应器，对常规的分批补料工艺进行了优化。本发明提供的发酵生产阿维菌素的方法工艺简单，有效降低了发酵过程中的能源消耗和染菌率，且使得阿维菌素的发酵效价得到明显提升，极大的降低了生产成本。

如本文所用，除非特别指出，则“约”是指±10％范围内。

具体而言，本发明中利用气升式环流反应器发酵生产阿维菌素的方法，包括以下步骤：

步骤1，将阿维链霉菌接种至斜面培养基培养，取孢子斜面，制备成孢子悬浮液；

步骤2，将步骤1中得到的阿维链霉菌孢子菌悬液接种到种子培养基，培养至对数生长期；

步骤3，将步骤2中培养至对数生长期的阿维链霉菌孢子菌悬液移种至发酵培养基进行发酵培养；

进一步的，所述斜面培养基包含葡萄糖、琼脂粉、牛肉膏和磷酸二氢钾；

进一步的，斜面培养基包含5-50g/L葡萄糖、5-50g/L琼脂粉、5-50g/L牛肉膏和0.1-2g/L磷酸二氢钾；优选的，所述斜面培养基包含5-30g/L葡萄糖、5-30g/L琼脂粉、5-30g/L牛肉膏和0.1-1g/L磷酸二氢钾；更优选的，所述斜面培养基包含15-30g/L葡萄糖、15-30g/L琼脂粉、5-10g/L牛肉膏和0.5-1g/L磷酸二氢钾；