一种提高纳他霉素发酵产量的方法

技术领域

本发明涉及纳他霉素生产技术领域，具体涉及一种提高纳他霉素发酵产量的方法。

背景技术

纳他霉素纳他霉素是一种高效、广谱的高效、安全的抗真菌生物防腐剂，能有效地抑制酵母菌和霉菌的生长，阻止丝状真菌中黄曲霉毒素的形成，降低致病性真菌对人体的危害，并且纳他霉素的溶解度很低，可用其对食品表面进行处理以增加食品的保质期，却不影响风味和口感。

乙酸钠作为纳他霉素合成的前体物质，其乙酸单元可以丙酸为单位通过聚合形成的聚酮体，有利于内酯环的形成，进一步促进了菌体的代谢，加大了三羧酸循环通量，有利于增加纳他霉素产量，纳他霉素是大环内酯类抗生素，在大环内酯类抗生素的生物合成中，有些物质是在物质的合成和代谢调控中，是联系初级代谢与次级代谢的枢纽，有些有机物质，如维生素、抗生素等，其作用一般都是辅酶的成分或充当辅酶的功能，有利于增加纳他霉素的产量。

目前，纳他霉素用于乳制品、肉制品、果汁饮料、葡萄酒等的生产和保藏。但是纳他霉素发酵产量低，导致纳他霉素价格较高、应用前景受到限制。因此，对纳他霉素发酵进行深入的研究和开发具有重要意义。

发明内容

针对目前纳他霉素发酵产量低的技术问题，本发明提供一种提高纳他霉素发酵产量的方法。

一种提高纳他霉素发酵产量的方法，包括如下步骤：

(1)摇瓶种子培养：无菌条件下，将褐黄孢链霉菌孢子涂布于琼脂培养基中，置于培养箱里培养，再将培养好的褐黄孢链霉菌配制成孢子悬浮液，吸取孢子悬浮液加入种子培养基中的三角瓶中，进行培养；

(2)发酵罐发酵培养：将培养好的种子液接种于成分包括蛋白胨、酵母粉、氯化钠、硫酸镁、葡萄糖、甜菜碱、氨苄青霉素、丁二酸钠的发酵培养基，进行搅拌培养，培养过程中流加葡萄糖，直到发酵结束，得到纳他霉素。

进一步的，甜菜碱、氨苄青霉素和丁二酸钠的浓度比例为10-20:1-2:40-60。

进一步的，发酵接种量为10％。

进一步的，发酵温度为30℃，发酵时间为110h。

进一步的，步骤(2)中搅拌速度为350-500rpm。

进一步的，发酵过程葡萄糖浓度不超过20g/L。

进一步的，发酵体积为8-10L。

进一步的，发酵结束后，测得纳他霉素浓度为14.69-15.82g/L。

本发明的有益效果在于：通过发酵培养基中添加甜菜碱、氨苄青霉素、丁二酸钠明显提高了褐黄孢链霉菌生产纳他霉素的产量；本发明提供的生产方法操作简便，有利于大规模产业化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例1纳他霉素含量和发酵时间的曲线图。

图2是实施例2纳他霉素含量和发酵时间的曲线图。

图3是实施例3纳他霉素含量和发酵时间的曲线图。

图4是实施例4纳他霉素含量和发酵时间的曲线图。

图5是对比例1纳他霉素含量和发酵时间的曲线图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

(1)摇瓶种子培养：无菌条件下，将褐黄孢链霉菌孢子涂布于琼脂培养基中，置于30℃培养箱里培养，再将培养好的褐黄孢链霉菌配制成孢子悬浮液，吸取1ml孢子悬浮液加入种子培养基中(葡萄糖10g/L，酵母粉6g/L，蛋白胨6g/L，氯化钠5g/L，pH7.4)的三角瓶中，转速250rpm，30℃，培养20h。

(2)10L发酵罐发酵培养：将培养好的种子液以10％的接种量接种于发酵培养基(葡萄糖20g/L，酵母粉6g/L，蛋白胨20g/L，氯化钠2g/L，硫酸镁1g/L，甜菜碱0.5g/L，氨苄青霉素0.1g/L，丁二酸钠2g/L，pH7.4)，装液量8L，搅拌速度为350rpm，培养温度30℃，过程中流加葡萄糖，直到发酵结束，发酵液中的葡萄糖浓度不超过20g/L，培养110h结束发酵，发酵液中的纳他霉素含量通过HPLC法测定达到15.82g/L；发酵罐中纳他霉素含量与发酵时间曲线图见图1。

实施例2

(1)摇瓶种子培养：无菌条件下，将褐黄孢链霉菌孢子涂布于琼脂培养基中，置于30℃培养箱里培养，再将培养好的褐黄孢链霉菌配制成孢子悬浮液，吸取1ml孢子悬浮液加入种子培养基中(葡萄糖10g/L，酵母粉6g/L，蛋白胨6g/L，氯化钠5g/L，pH7.4)的三角瓶中，转速250rpm，30℃，培养20h。

(2)10L发酵罐发酵培养：将培养好的种子液以10％的接种量接种于发酵培养基(葡萄糖20g/L，酵母粉6g/L，蛋白胨20g/L，氯化钠2g/L，硫酸镁1g/L，甜菜碱1g/L，氨苄青霉素0.05g/L，丁二酸钠3g/L，pH7.4)，装液量8L，搅拌速度为400rpm，培养温度30℃，过程中流加葡萄糖，直到发酵结束，发酵液中的葡萄糖浓度不超过20g/L，培养110h结束发酵，发酵液中的纳他霉素含量通过HPLC法测定达到15.04g/L；发酵罐中纳他霉素含量与发酵时间曲线图见图2。

实施例3

(1)摇瓶种子培养：无菌条件下，将褐黄孢链霉菌孢子涂布于琼脂培养基中，置于30℃培养箱里培养，再将培养好的褐黄孢链霉菌配制成孢子悬浮液，吸取1ml孢子悬浮液加入种子培养基中(葡萄糖10g/L，酵母粉6g/L，蛋白胨6g/L，氯化钠5g/L，pH7.4)的三角瓶中，转速250rpm，30℃，培养20h。

(2)10L发酵罐发酵培养：将培养好的种子液以10％的接种量接种于发酵培养基(葡萄糖20g/L，酵母粉6g/L，蛋白胨20g/L，氯化钠2g/L，硫酸镁1g/L，甜菜碱0.5g/L，氨苄青霉素0.05g/L，丁二酸钠2g/L，pH7.4)，装液量8L，搅拌速度为450rpm，培养温度30℃，过程中流加葡萄糖，直到发酵结束，发酵液中的葡萄糖浓度不超过20g/L，培养110h结束发酵，发酵液中的纳他霉素含量通过HPLC法测定达到15.15g/L；发酵罐中纳他霉素含量与发酵时间曲线图见图3。

实施例4

(1)摇瓶种子培养：无菌条件下，将褐黄孢链霉菌孢子涂布于琼脂培养基中，置于30℃培养箱里培养，再将培养好的褐黄孢链霉菌配制成孢子悬浮液，吸取1ml此孢子悬浮液加入种子培养基中(葡萄糖10g/L，酵母粉6g/L，蛋白胨6g/L，氯化钠5g/L，pH7.4)的三角瓶中，转速250rpm，30℃，培养20h。

(2)10L发酵罐发酵培养：将培养好的种子液以10％的接种量接种于发酵培养基(葡萄糖20g/L，酵母粉6g/L，蛋白胨20g/L，氯化钠2g/L，硫酸镁1g/L，甜菜碱1g/L，氨苄青霉素0.1g/L，丁二酸钠3g/L，pH7.4)，装液量8L，搅拌速度为500rpm，培养温度30℃，过程中流加葡萄糖，直到发酵结束，发酵液中的葡萄糖浓度不超过20g/L，培养110h结束发酵，发酵液中的纳他霉素含量通过HPLC法测定达到14.69g/L发酵罐中纳他霉素含量与发酵时间曲线图见图4。

对比例1

(1)摇瓶种子培养：无菌条件下，将褐黄孢链霉菌孢子涂布于琼脂培养基中，置于30℃培养箱里培养，再将培养好的褐黄孢链霉菌配制成孢子悬浮液，吸取1ml此孢子悬浮液加入种子培养基中(葡萄糖10g/L，酵母粉6g/L，蛋白胨6g/L，氯化钠5g/L，pH7.4)的三角瓶中，转速250rpm，30℃，培养20h。

(2)10L发酵罐发酵培养：将培养好的种子液以10％的接种量接种于发酵培养基(葡萄糖20g/L，酵母粉6g/L，蛋白胨20g/L，氯化钠2g/L，硫酸镁1g/L，pH7.4)，装液量8L，搅拌速度为350rpm，培养温度30℃，过程中流加葡萄糖，直到发酵结束，发酵液中的葡萄糖浓度不超过20g/L，培养110h结束发酵，发酵液中的纳他霉素含量通过HPLC法测定达到11.36g/L；发酵罐中纳他霉素含量与发酵时间曲线图见图5。

实施例1-4和对比例1相比，通过发酵培养基中添加甜菜碱、氨苄青霉素、丁二酸钠明显提高了褐黄孢链霉菌生产纳他霉素的产量。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。