一種硫酸粘菌素工業(yè)生產(chǎn)發(fā)酵方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種硫酸粘菌素工業(yè)生產(chǎn)發(fā)酵方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 硫酸粘菌素，即多粘菌素 E，為多粘菌素 EU E2和E1-2硫酸鹽的復(fù)合物。英文名 稱：COLISTIN SULPHATE，分子式=C55HmN16O13 ·2. 5H2S04，分子量：1441。理化性質(zhì)：硫酸粘菌 素為白色或類白色粉末；無臭；有引濕性；易溶于水、苯甲醇、微溶于甲醇，不溶于丙酮和乙 醚，其游離堿微溶于水，在pH3. 0~7. 5范圍內(nèi)較穩(wěn)定。在KKTC放置數(shù)小時(shí)幾乎不破壞，在 強(qiáng)酸強(qiáng)堿下，室溫48小時(shí)完全分解。在干燥狀態(tài)下，低溫避光保藏，活力能保持多年不變， 硫酸粘菌素粉劑室溫下可保存三年。
[0003] 硫酸粘菌素對綠膿桿菌、大腸桿菌、沙門氏菌、痢疾桿菌、百日咳桿菌等大部分革 蘭氏陰性菌有顯著抗菌作用，為畜禽頑固性痢疾等腸道常見病的首選藥物。該藥物在較低 的濃度（〇. 004%)下對革蘭氏陰性菌引起的疾病有治療和預(yù)防作用及促生長的作用；且難 于從胃腸道吸收，口服在動(dòng)物體內(nèi)和糞便中幾乎無殘留、無污染，滿足綠色藥物的要求。在 發(fā)達(dá)國家的飼養(yǎng)領(lǐng)域作為畜禽頑固性痢疾等腸道常見病的首選藥物。臨床應(yīng)用于兒童及嬰 兒由于革蘭氏陰性菌引起的感染，為抗銅綠假單孢菌的首選藥物；也用于大腸桿菌引起的 敗血癥、急性腸炎及尿路感染、菌痢、銅綠假單孢菌的混合感染等。與慶大霉素交替合并使 用，有協(xié)同作用。硫酸粘菌素對畜禽等動(dòng)物體內(nèi)有害的革蘭氏陰性菌具有強(qiáng)大的對抗殺菌 作用，是最安全的畜禽促生長抗生素之一，是第二代抗菌促生長類飼料添加劑。
[0004] 目前硫酸粘菌素工業(yè)生產(chǎn)發(fā)酵中大宗采購原料主要為豆柏或豆柏粉；生產(chǎn)過程中 溫度控制：〇~70小時(shí)32. 0~33°C，70~95小時(shí)31~32°C ;發(fā)酵罐消前使用30%氫氧 化鈉將pH調(diào)節(jié)至6. 6-6. 8 ;全過程pH控制在5. 8-6. 0之間；發(fā)酵周期80~96h，效價(jià)達(dá)到 53 ~57 萬 u/g〇

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種硫酸粘菌素工業(yè)生產(chǎn)發(fā)酵方法，可以克服目前工藝存 在的大宗原料成本高，糖耗高，操作不夠簡便等問題，并且可使效價(jià)提高到56~60萬u/g， 提高效益5-10%。
[0006] 本發(fā)明提供一種硫酸粘菌素工業(yè)生產(chǎn)發(fā)酵方法，所述發(fā)酵方法中采用玉米粉、花 生餅粉和復(fù)合酶為主要原料，所述復(fù)合酶選用淀粉酶和糖化酶； 作為優(yōu)選，所述發(fā)酵方法中采用的原料由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的各組分組成：3. 5%玉米 粉、0. 01%~0. 02%淀粉酶、磷酸二氫鉀0. 028~0. 032%、消泡劑0. 018~0. 022%、大豆蛋白 胨0. 09~0. 11%、花生餅粉2. 25~2. 30%、硫酸銨1. 9~2. 0%、七水合硫酸亞鐵0. 018~ 0. 022%、大豆油1%和糖化酶0. 01%~0. 02%，加水補(bǔ)充至各組分之和為100%。
[0007] 作為優(yōu)選，發(fā)酵前所述原料的準(zhǔn)備為：在發(fā)酵罐中投入3. 5%玉米粉、0. 01%~ 0. 02%淀粉酶，升溫至80-84°C，保溫液化；然后加入磷酸二氫鉀0. 028~0. 032%、消泡劑 0· 018~(λ 022%、大豆蛋白胨(λ 09~(λ 11%、花生餅粉2· 25~2· 30%、硫酸銨L 9~2· 0%、 七水合硫酸亞鐵〇. 018~0. 022%、大豆油1%和糖化酶0. 01%~0. 02%，加水補(bǔ)充至各組分 之和為100% ;上述百分比均為質(zhì)量百分比；降溫至60-62Γ，保溫糖化。
[0008] 保溫液化和保溫糖化的所帶來的好處為：保溫液化可以加快液化酶與淀粉的反應(yīng) 速度，保溫糖化可以加快糖化酶的糖化效率。
[0009] 作為優(yōu)選，在原料的準(zhǔn)備步驟后，對原料進(jìn)行消毒。
[0010] 作為優(yōu)選，對原料進(jìn)行消毒后，用氨水調(diào)節(jié)pH至6. 6-6. 8。
[0011] 作為優(yōu)選，所述發(fā)酵時(shí)的培養(yǎng)溫度為：〇~52小時(shí)32. 0~33. (TC，52~96小時(shí) 31. 0 ~32. OcC0
[0012] 作為優(yōu)選，所述發(fā)酵時(shí)的罐壓為0· 01-0. 03MPa。
[0013] 作為優(yōu)選，所述發(fā)酵時(shí)的通氣調(diào)節(jié)為：0~10小時(shí)：1 :0. 4, v/ (v · min) ;10~77 小時(shí)：1 :0· 5, v/ (V · min)，77 ~96 小時(shí)：1 :0· 4, v/ (V · min)。
[0014] 作為優(yōu)選，所述發(fā)酵時(shí)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為：0~10小時(shí)lOOrpm，10~94小時(shí)llOrpm。
[0015] 作為優(yōu)選，所述發(fā)酵時(shí)的pH控制為：起始通過補(bǔ)氨水調(diào)節(jié)pH，在pH降至6. 0開始 通氨水，氨水濃度20%，全程pH控制在5. 6~5. 8之間。
[0016] 作為優(yōu)選，所述發(fā)酵時(shí)的殘?zhí)强刂茷椋?~10小時(shí)（0· 01-0. 5)g/100ml，10~20小 時(shí)（0· 5-1. 0)g/100ml，21 ~24 小時(shí)（1. 0-0· 2)g/100ml，24 ~96 小時(shí)（0· 01-0. 2)g/100ml。
[0017] 在上述各優(yōu)選條件下，制備得到的硫酸粘菌素的效價(jià)逐步提高。
[0018] 本發(fā)明以玉米粉為原料，通過使玉米糖化充分利用玉米中的淀粉，使其轉(zhuǎn)化為生 產(chǎn)所需葡萄糖，大大降低了原料的成本的同時(shí)還能有效降低發(fā)酵過程中糖的消耗。采用消 毒后使用氨水進(jìn)行PH調(diào)節(jié)，使操作更加簡便，節(jié)省消毒前調(diào)節(jié)pH時(shí)間，縮短上罐時(shí)間；并且 所得產(chǎn)品的效價(jià)可進(jìn)一步提高到56~60萬u/g。本發(fā)明的方法能夠有效降低成本，提高產(chǎn) 品效?。
【附圖說明】
[0019] 附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí) 施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中： 圖1為本發(fā)明的硫酸粘菌素工業(yè)生產(chǎn)發(fā)酵流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 以下的實(shí)施例便于更好地理解本發(fā)明，但并不限定本發(fā)明。下述實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn) 方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的試驗(yàn)材料，如無特殊說明，均為市 售。
[0021] 本發(fā)明的硫酸粘菌素工業(yè)生產(chǎn)發(fā)酵方法具體為： (1)首先按重量比例在發(fā)酵罐中投入3. 5%玉米粉、0. 01%~0. 02%淀粉酶(邢臺市新 華酶制劑廠，2000u/g)，加水定容至預(yù)計(jì)體積的60%左右，升溫至80-84°C，保溫液化15min ; 然后加入磷酸二氫鉀0. 028~0. 032%、消泡劑(泡敵)0. 018~0. 022%、大豆蛋白胨0. 09~ 0. 11%、花生餅粉2. 25~2. 30%、硫酸銨1. 9~2. 0%、七水合硫酸亞鐵（工業(yè)）0. 018~ 0. 022%、大豆油1%和糖化酶0. 01%~0. 02%(邢臺市新華酶制劑廠，50000u/g)，加水補(bǔ)充至 物料各組分質(zhì)量百分比之和為100%，降溫至60-62°C，保溫糖化15min ; (2) 之后進(jìn)行消毒，消毒溫度為121°C~123°C，消毒壓強(qiáng)為0. 10-0. 12MPa，保溫30min ; 消毒前不調(diào)節(jié)pH值，消毒后用氨水調(diào)節(jié)pH至6. 6-6. 8 ;不使用氫氧化鈉進(jìn)行消前pH調(diào)節(jié)， 可減少Na離子的引入，為提取脫鈉帶來方便，并可以減少消毒操作效率的提高； (3) 開始發(fā)酵，發(fā)酵條件為： A、 培養(yǎng)溫度：0~52小時(shí)32. 0~33. (TC，52~96小時(shí)31. 0~32. (TC ; B、 罐壓：0· 01-0. 03MPa ; C、 通氣調(diào)節(jié)：0 ~10 小時(shí)（1 :0· 4, v/ (v ·η?η))，10 ~77 小時(shí)（1 :0· 5, v/ (v ·η?η))， 77 ~96 小時(shí)（I :0· 4, ν/ (ν · min)); D、 攬摔轉(zhuǎn)速：0~10小時(shí)lOOrpm，10~94小時(shí)IlOrpm ; E、 pH控制：起始通過補(bǔ)氨水調(diào)節(jié)pH，在pH降至6. 0開始通氨水，氨水濃度20%，全程pH 控制在5. 6~5. 8之間； 通過上述對罐壓、通氣的調(diào)節(jié)和攪拌轉(zhuǎn)速的控制，使溶氧控制在不低于30% ; F、 殘?zhí)强刂疲? ~10 小時(shí)（0· 01-0. 5)g/100ml，10 ~20 小時(shí)（0· 5-1. 0)g/100ml，21 ~ 24小時(shí)（L 0-0· 2)g/100ml，24~96小時(shí)（0· 01-0. 2)g/100ml，使用50%葡萄糖流加進(jìn)行控 制。此處描述的為糖濃度由低到高再由高轉(zhuǎn)低的，在相對周期內(nèi)，殘?zhí)堑淖兓闆r。
[0022] (4)發(fā)酵結(jié)束后放罐，完成硫酸粘菌素的制備。
[0023] 使用本發(fā)明的工藝在原料成本方面比原有配方降低5%左右，產(chǎn)量提升5%，節(jié)省糖 單耗，簡便操作提高生產(chǎn)效率，使糖耗進(jìn)一步降低，減少氮源用量更為環(huán)保，進(jìn)一步完善工 藝提高整體效益5-10%，具體數(shù)據(jù)參見表1。
[0024] 表1試驗(yàn)配方數(shù)據(jù)對比
實(shí)施例1 本發(fā)明的硫酸粘菌素工業(yè)生產(chǎn)發(fā)酵方法為： (1) 準(zhǔn)備發(fā)酵罐：110噸罐，計(jì)料體積80m3; (2) 首先按重量比例在發(fā)酵罐中投入3. 5%玉米粉、0. 01%淀粉酶(邢臺市新華酶制劑 廠，2000u/g)，加水定容至預(yù)計(jì)體積的60%左右，升溫至80-84°C，保溫液化15min ;然后加入 磷酸二氫鉀〇. 03%、泡敵0. 02%、大豆蛋白胨0. 1%、花生餅粉2. 3%、硫酸銨1. 92%、七水硫酸亞 鐵(工業(yè)）0. 02%、大豆油1%和葡萄糖淀粉酶0. 01%(邢臺市新華酶制劑廠，50000u/g)，加水 補(bǔ)充至物料各組分質(zhì)量百分比之和為100%，降溫至60-62Γ，保溫糖化15min ; (3) 進(jìn)行消毒，消毒溫度為121°C~123°C，消毒壓強(qiáng)為0. 10-0. 12MPa，保溫30min ;消 毒前不調(diào)節(jié)PH值，消毒后pH值為5. 45,用氨