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阿维拉霉素生产菌诱变育种及发酵工艺优化

作　者: 李国栋
导　师: 班睿；张翠芬
学　校: 天津大学
专　业: 制药工程
关键词: 阿维拉霉素 诱变育种 阿维拉霉素发酵工艺 产绿链霉菌
分类号: TQ927
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


阿维拉霉素(卑霉素)是由产绿链霉菌发酵得到的寡糖类抗生素,是一种新型的生长促进剂。本论文采用紫外线和NTG诱变结合抗性筛选高产菌株,选育出可以用于阿维拉霉素生产的高产菌株SDSL-284,效价843μg/ml,比出发菌株提高了106.6%。该菌株斜面培养中发现,斜面孢子的丰富程度与所用的培养基关系密切,琼脂的质量对孢子含量有直接关系,海燕琼脂有利于孢子的累积;得到的新鲜斜面冰箱保存,2周内效价没有影响,对阿维拉霉素产生菌菌种的保存方式进行了探讨,在新鲜斜面、冻存种子液和冻存孢子三种保存方式分别保存一段时间进行效价验证,发现冻存孢子是保存菌种的最佳方式。研究中冻存孢子的接种量对种子瓶的种子质量影响较大,最终确定冻存孢子的接种量为0.5%,即约0.2×107个孢子。利用摇瓶发酵研究了发酵培养基中碳源的含量,确定了发酵培养基中碳源最佳组合可溶性淀粉40.0g/l和葡萄糖20.0g/l,在此组合下补糖可以提高阿维拉霉素产量。利用种子罐摸索了种子的培养工艺中各参数对生产上发酵的影响,得到以下结论:种子罐中种子的培养温度为28℃,培养基的最适pH范围应控制在6.4~6.6;培养过程中溶氧水平控制在30%~50%,低于此水平对菌丝的生长不利;种子罐的种龄为30h左右,转发酵罐的转种量为5%。种子罐参数确定后,进行发酵罐工艺参数及过程控制的优化,优化的结果是:发酵罐灭菌后初始pH为7.0~7.2,发酵过程30%碱水控pH在6.7左右,补加葡萄糖维持过程还原糖浓度为5~20g/l,补加氯化钙浓度维持在6~8g/l,24h一次性补加L-缬氨酸0.25%,然后每隔48h补加0.1%的量,细化了缬氨酸的补加,为提高组分比例奠定了基础。发酵工艺优化后,进行20T发酵罐的放大验证,3批平均效价为1590μg/ml,平均毛利为46.0%,具备了大生产的能力。

全文目录


摘要  3-4ABSTRACT  4-8第一章 文献综述  8-21  1.1 阿维拉霉素的结构与性质  8-10  1.2 阿维拉霉素的生物合成途径  10-11  1.3 阿维拉霉素的作用机理  11-12    1.3.1 抑菌机制  11-12    1.3.2 促生长机制  12    1.3.3 阿维拉霉素的抗药性  12  1.4 阿维拉霉素菌种选育  12-15    1.4.1 自然随机选育  12-13    1.4.2 诱变育种  13-14    1.4.3 杂交育种  14    1.4.4 基因工程育种  14-15  1.5 阿维拉霉素的发酵工艺  15-17    1.5.1 碳源对阿维拉霉素发酵的影响  15    1.5.2 氮源对阿维拉霉素发酵的影响  15-16    1.5.3 无机盐对阿维拉霉素发酵的影响  16    1.5.4 L-val 及类似物对阿维拉霉素发酵的影响  16    1.5.5 溶氧水平对阿维拉霉素发酵的影响  16-17    1.5.6 pH 对阿维拉霉素发酵的影响  17    1.5.7 温度对阿维拉霉素发酵的影响  17  1.6 阿维拉霉素的应用及市场  17-20    1.6.1 阿维拉霉素对禽畜的促生长作用  17-18    1.6.2 阿维拉霉素的促生长优点  18-19    1.6.3 阿维拉霉素的市场情况  19-20  1.7 研究的目的和意义  20-21第二章 阿维拉霉素高产菌株的诱变及筛选  21-36  2.1 材料与方法  21-28    2.1.1 药品与试剂  21    2.1.2 主要仪器  21-22    2.1.3 菌种与培养基  22-23    2.1.4 培养方法  23-24    2.1.5 诱变处理  24    2.1.6 初筛与复筛  24-25    2.1.7 平板连续传代  25    2.1.8 分析检测方法  25-28  2.2 结果与分析  28-35    2.2.1 紫外线诱变  28-29    2.2.2 NTG 诱变  29-30    2.2.3 高产菌株的稳定性  30-31    2.2.4 制种工艺对阿维拉霉素的影响  31-35  2.3 本章小结  35-36第三章 阿维拉霉素发酵工艺优化  36-61  3.1 材料与方法  36-41    3.1.1 药品与试剂  36    3.1.2 主要仪器  36-37    3.1.3 菌种与培养基  37    3.1.4 种子制备  37    3.1.5 摇瓶发酵工艺  37    3.1.6 分析检测方法  37-39    3.1.7 培养方法  39-41  3.2 结果与分析  41-60    3.2.1 葡萄糖浓度对阿维拉霉素产量的影响  41    3.2.2 补糖对阿维拉霉素产量的影响  41-45    3.2.3 种子罐培养条件的优化  45-48    3.2.4 种龄对阿维拉霉素产量的影响  48-51    3.2.5 接种量对阿维拉霉素产量的影响  51-52    3.2.6 初始pH 对阿维拉霉素产量的影响  52    3.2.7 补糖策略对阿维拉霉素产量的影响  52-54    3.2.8 过程pH 对发酵生产阿维拉霉素的影响  54-55    3.2.9 氯化钙补加对阿维拉霉素产量的影响  55-56    3.2.10 L-缬氨酸补加对发酵生产阿维拉霉素的影响  56-58    3.2.11 溶氧对阿维拉霉素产量的影响  58-59    3.2.12 20T 发酵罐放大验证  59-60  3.3 本章小结  60-61第四章 结论与展望  61-62  4.1 结论  61  4.2 展望  61-62参考文献  62-66致谢  66

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 其他化学工业 > 发酵工业 > 发酵法制抗菌素
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