[发明专利]大环内酯类抗生素发酵调控的方法

说明书

本发明为大环内酯类抗生素发酵调控的方法。解决传统方法发酵过程不容易控制，耗能高，目标产物产量低的问题。包括以下步骤：在大环内酯类抗生素产生菌初级代谢阶段,培养温度按正常要求控制在27.0‑30.0℃，菌丝快速生长；在大环内酯抗生素产生菌完成对数生长期后降低发酵培养温度到18.0‑27.0℃，促进目标产物大量合成，所述大环内酯抗生素为采用PKS生物合成途径发酵产生的抗生素及其同系物。本发明工艺简单易行，易于操作,非常适合商业化生产。

技术领域

本发明涉及微生物药物技术领域，具体涉及基于培养温度调控的大环内酯类抗生素发酵调控的方法。

背景技术

大环内酯类抗生素如西罗莫司（Sirolimus）、他克莫司（Tacrolimus）、多拉菌素（Doramectin）、多杀菌素（Spinosyn）和柱晶白霉素（ Kitasamycin）等其结构上均属聚酮类物质, 这类聚酮结构的生物合成过程也呈现相似的规律。聚酮合酶(polyketidesynthase，PKS)是催化形成聚酮化合物的多酶复合体，催化合成大环内酯类抗生素的由低级脂肪酸聚合而成的具有长碳链结构的基本骨架。聚酮合成的起始单元和碳链延伸所需短链脂肪酸单元如乙酸和丙酸等在微生物初级代谢阶段已得到累积。在发酵中后期，继续维持较高的发酵温度，会使微生物快速消耗产生短链脂肪酸单元的原料如糖分、油脂或氨基酸等形成废物而损失，不能持续满足产物合成的需求。同时，较高的碳源消耗会产生大量有机酸使发酵液pH和溶氧快速下降，碳源消耗殆尽后pH值又会快速上升，这样又会使得发酵过程不容易控制。

发明内容

本发明人目的是提供一种工艺简单，易于控制，耗能少，提高设备利用率，降低营养成分的消耗，目标产物产量明显提高的大环内酯类抗生素发酵调控的方法。

本发明是这样实现的：

大环内酯类抗生素发酵调控的方法，包括以下步骤：

在大环内酯类抗生素产生菌初级代谢阶段, 培养温度按正常要求控制在27.0-30.0℃，菌丝快速生长；在大环内酯抗生素产生菌完成菌体生长期后通过降低发酵培养温度到18.0-27.0℃，促进目标产物大量合成，所述大环内酯抗生素为采用PKS生物合成途径发酵产生的抗生素及其同系物。

在大环内酯抗生素产生菌完成菌体生长期后降低发酵培养温度的时段至少为两个，其中的每个时段的发酵培养温度不同，先高后低。

所述大环内酯抗生素包含西罗莫司（Sirolimus）、他克莫司（Tacrolimus）、阿维菌素（Avermectin）、多杀菌素（Spinosyn）和柱晶白霉素（ Kitasamycin）。

所述大环内酯抗生素产生菌完成菌体生长期为发酵开始15-96小时之后。

在大环内酯抗生素产生菌完成菌体生长期即15-96小时之后，发酵培养温度从27.0-30.0℃降低到22.0-26.0℃，促进目标产物大量合成。

在大环内酯抗生素产生菌完成对数生长期即15-96小时之后，发酵培养温度从27.0-30.0℃降低到23.0-25.0℃，促进目标产物大量合成。

整个发酵周期比传统发酵周期延长1-4天。

大环内酯类抗生素生物合成发酵调控的方法，包括以下步骤：

在大环内酯类抗生素产生菌初级代谢阶段,，培养温度按传统要求控制，菌丝快速生长；在大环内酯抗生素产生菌完成菌体生长期即15-96小时之后，通过降低发酵培养温度3-8℃，促进目标产物大量合成，所述大环内酯抗生素为采用PKS生物合成途径发酵产生的抗生素及其同系物。

所述大环内酯抗生素为红霉素（Erythromycin）。

本发明的优点如下：