一種提高阿維菌素發(fā)酵水平的補(bǔ)料方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種生物農(nóng)藥的制備方法，具體涉及一種提高阿維菌素發(fā)酵水平的補(bǔ) 料方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 阿維菌素，英文名稱Avermectins，是由日本北里大學(xué)大村智和美國(guó)Merck公司首 先開(kāi)發(fā)的一類具有殺蟲(chóng)、殺螨、殺線蟲(chóng)活性的十六元大環(huán)內(nèi)酯化合物，具有結(jié)構(gòu)新穎、農(nóng)畜 兩用的特點(diǎn)，由鏈霉菌中灰色鏈霉菌Streptomyces avermitilis發(fā)酵產(chǎn)生。阿維菌素是一 種常見(jiàn)的農(nóng)藥制劑，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，作為殺蟲(chóng)劑，用于防治十字花科小菜蛾、梨樹(shù)梨木虱、 棉花紅蜘蛛、柑橘潛葉蛾銹壁虱、棉花棉鈴蟲(chóng)、蘋果樹(shù)桃小食心蟲(chóng)和二斑葉螨、菜青蟲(chóng)等。阿 維菌素的發(fā)酵是一個(gè)產(chǎn)熱的過(guò)程，伴隨著溫度升高的同時(shí)，發(fā)酵液中的水分也在不斷地蒸 發(fā)，同時(shí)由于空氣溫度的影響，也存在水分的蒸發(fā)。因此一方面會(huì)引起發(fā)酵液的粘度上升， 使得溶氧降低，不利于菌體的生長(zhǎng)代謝和酶的催化作用，使得效價(jià)增長(zhǎng)受阻，另一方面水分 的蒸發(fā)，導(dǎo)致最終放罐的體積縮小，單罐總億降低，影響產(chǎn)量，同時(shí)會(huì)使得發(fā)酵液濃縮，單位 體積內(nèi)糖的含量增加，不利于菌體的代謝。
[0003] 目前，阿維菌素采取的是分批式發(fā)酵，所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)一次性加入培養(yǎng)基中，直至本 批發(fā)酵結(jié)束，發(fā)酵過(guò)程略有補(bǔ)糖。但采取中后期補(bǔ)糖后，過(guò)濃會(huì)導(dǎo)致糖阻，菌絲返青等現(xiàn)象， 影響效價(jià)生長(zhǎng)；過(guò)稀會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)基基質(zhì)濃度降低，氮源不足。目前，雖然已有阿維菌素發(fā)酵 補(bǔ)料工藝的研宄，在阿維菌素發(fā)酵中后期通過(guò)流加或批補(bǔ)葡萄糖液來(lái)增加產(chǎn)量，但是效果 并不明顯，僅能增加部分放罐體積，而培養(yǎng)基利用不徹底、單位干物質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)率下降、發(fā)酵 設(shè)備利用率低等問(wèn)題仍未得到徹底解決。
[0004] 因此，解決阿維菌素發(fā)酵中后期補(bǔ)料工藝有待提高。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005] 針對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)阿維菌素發(fā)酵過(guò)程補(bǔ)料出現(xiàn)的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種提高阿維菌素 發(fā)酵水平的補(bǔ)料方法，該補(bǔ)料方法選用特定補(bǔ)料，以及在合適時(shí)機(jī)進(jìn)行補(bǔ)料，提高了發(fā)酵效 價(jià)，使得阿維菌素生產(chǎn)水平有提高3-5 %。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0007] -種提高阿維菌素發(fā)酵水平的補(bǔ)料方法，所需要的阿維菌素發(fā)酵補(bǔ)料由淀粉、硫 銨、酵母粉、淀粉酶和水組成；按各組分質(zhì)量比之和百分之百計(jì)，其中，淀粉為6~10%，硫 銨為0. 01~0. 05%，酵母為0. 1~0. 5%，淀粉酶為0. 002~0. 01 %，其余為水；
[0008] 補(bǔ)料方法按如下步驟進(jìn)行：
[0009] (1)將阿維菌素發(fā)酵補(bǔ)料輸送至補(bǔ)料罐中，升溫至70~80°C進(jìn)行液化45~ 50min，使部料罐內(nèi)還原糖為1. 5~1. 7g/100ml，然后升溫至110~130°C進(jìn)行滅菌20~ 30min，最后降溫至70~80 °C，得滅菌后的液化補(bǔ)料，備用；
[0010] (2)發(fā)酵罐發(fā)酵周期進(jìn)行到160~180h，發(fā)酵罐內(nèi)總糖低于5.5~6.0g/100ml 時(shí)，補(bǔ)加滅菌后的液化補(bǔ)料；發(fā)酵罐發(fā)酵周期進(jìn)行到190~210h，發(fā)酵罐內(nèi)總糖低于4. 5~ 5. 0g/100ml時(shí)，補(bǔ)加滅菌后的液化補(bǔ)料；發(fā)酵罐發(fā)酵周期進(jìn)行到220~240h，發(fā)酵罐內(nèi)總糖 低于4. 0~4. 5g/100ml時(shí)，補(bǔ)加滅菌后的液化補(bǔ)料；每次補(bǔ)料按發(fā)酵罐內(nèi)料液質(zhì)量的1~ 3 %補(bǔ)加。
[0011] 本發(fā)明優(yōu)選的，按各組分質(zhì)量比之和百分之百計(jì)，淀粉為8-10%，硫銨為 0? 02-0. 03 %，酵母粉為 0? 2-0. 3 %，淀粉酶為 0? 008-0. 01 %。
[0012] 進(jìn)一步優(yōu)選的，按各組分質(zhì)量比之和百分之百計(jì)，淀粉為10%，硫銨為0.02%，酵 母粉為0. 2 %，淀粉酶為0. 01 %。
[0013] 本發(fā)明優(yōu)選的，所述的淀粉酶a -淀粉酶。
[0014] 本發(fā)明優(yōu)選的，所述的酵母為啤酒酵母。a -淀粉酶、啤酒酵母均為普通市購(gòu)產(chǎn)品。
[0015] 本發(fā)明優(yōu)選的，步驟（1)中滅菌壓力為0? 11~0? 13MPa。
[0016] 本發(fā)明優(yōu)選的，滅菌后的液化補(bǔ)料的補(bǔ)加方式為批補(bǔ)。本發(fā)明的補(bǔ)料于發(fā)酵中后 期進(jìn)行，也即發(fā)酵周期進(jìn)行到160~240h時(shí)，每隔24h測(cè)試發(fā)酵罐內(nèi)總糖，當(dāng)發(fā)酵周期進(jìn) 行到160~180h，發(fā)酵罐內(nèi)總糖低于5. 5~6. 0g/100ml時(shí)，發(fā)酵罐發(fā)酵周期進(jìn)行到190~ 210h，發(fā)酵罐內(nèi)總糖低于4. 5~5. 0g/100ml時(shí)，發(fā)酵罐發(fā)酵周期進(jìn)行到220~240h，發(fā)酵罐 內(nèi)總糖低于4. 0~4. 5g/100ml時(shí)，進(jìn)行補(bǔ)加，高于此濃度時(shí)，無(wú)需進(jìn)行補(bǔ)料。
[0017] 進(jìn)一步優(yōu)選的，發(fā)酵罐發(fā)酵周期進(jìn)行到160~180h，發(fā)酵罐內(nèi)總糖低于 6. 0g/100ml時(shí)，補(bǔ)加滅菌后的液化補(bǔ)料，補(bǔ)料量按發(fā)酵罐內(nèi)料液質(zhì)量的2%補(bǔ)加。
[0018] 進(jìn)一步優(yōu)選的，發(fā)酵罐發(fā)酵周期進(jìn)行到190~210h，發(fā)酵罐內(nèi)總糖低于 5. 0g/100ml時(shí)，補(bǔ)加滅菌后的液化補(bǔ)料，補(bǔ)料量按發(fā)酵罐內(nèi)料液質(zhì)量的2%補(bǔ)加。
[0019] 進(jìn)一步優(yōu)選的，發(fā)酵罐發(fā)酵周期進(jìn)行到220~240h，發(fā)酵罐內(nèi)總糖低于 4. 5g/100ml時(shí)，補(bǔ)加滅菌后的液化補(bǔ)料，補(bǔ)料量按發(fā)酵罐內(nèi)料液質(zhì)量的2%補(bǔ)加。
[0020] 本發(fā)明意外發(fā)現(xiàn)，阿維菌素發(fā)酵補(bǔ)料提高了發(fā)酵水平和發(fā)酵效價(jià)，碳源、氮源不足 則發(fā)酵產(chǎn)物較少，碳源過(guò)量則產(chǎn)生糖阻效應(yīng)，而氮源過(guò)量則菌絲返青，回到初級(jí)代謝，影響 產(chǎn)抗。碳源在發(fā)酵培養(yǎng)基中有兩個(gè)主要功能，一是為微生物細(xì)胞的生長(zhǎng)繁殖提供能源和合 成菌體所必需的碳成分，二是為合成目的產(chǎn)物提供所需的碳成分。葡萄糖是最容易利用的 碳源，并且是加速微生物生長(zhǎng)的有效糖。但是葡糖糖的使用會(huì)產(chǎn)生葡糖糖效應(yīng)，抑制某些代 謝產(chǎn)物的合成；有時(shí)過(guò)多的葡萄糖會(huì)過(guò)分的加速菌體細(xì)胞的呼吸，導(dǎo)致發(fā)酵過(guò)程中溶解氧 不足，使一些中間代謝產(chǎn)物積累，pH下降，影響某些酶活性，從而抑制微生物生長(zhǎng)和產(chǎn)物合 成。有些菌種淀粉酶活力較高可以使用淀粉作為碳源，從而以總糖水平作為補(bǔ)糖依據(jù)。許 多品種發(fā)酵的殘?zhí)强刂撇⒉皇钦麄€(gè)周期都控制在一個(gè)水平，往往前期、中期控制殘?zhí)潜容^ 高而到后期控制較低，到放罐時(shí)殘?zhí)强刂圃谳^低水平，有利于下游產(chǎn)物提取。本發(fā)明通過(guò)阿 維菌素發(fā)酵補(bǔ)料與補(bǔ)料方法有機(jī)結(jié)合，嚴(yán)格控制補(bǔ)料時(shí)間、補(bǔ)料量提高了發(fā)酵效價(jià)，使得阿 維菌素生產(chǎn)水平有提高3-5%。
[0021] 本發(fā)明的有益效果：
[0022] 1.本工藝的料罐配比及補(bǔ)料時(shí)機(jī)恰當(dāng)?shù)难a(bǔ)充了發(fā)酵所需的營(yíng)養(yǎng)成分，有利于發(fā)酵 產(chǎn)物合成，從而提高了發(fā)酵生產(chǎn)水平。
[0023] 2.本工藝設(shè)備簡(jiǎn)單易行，所添加的物料用量小，有效提高了發(fā)酵生產(chǎn)水平，而且不 對(duì)產(chǎn)品本身及下游產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量造成影響，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和推廣價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0024] 圖1為不同淀粉濃度的阿維菌素發(fā)酵補(bǔ)料按照本發(fā)明的補(bǔ)料方法分別于發(fā)酵罐 發(fā)酵周期進(jìn)行到160~180h、190~210h、220~240h進(jìn)行補(bǔ)料對(duì)效價(jià)漲幅的影響曲線圖， 硫銨濃度為〇. 02 %，酵母粉濃度為0. 2 %，淀粉酶濃度為0. 01 %，橫坐標(biāo)為淀粉濃度，縱坐 標(biāo)為效價(jià)漲幅；效價(jià)漲幅=當(dāng)前效價(jià)-前一天的效價(jià)；
[0025] 圖2為不同硫銨濃度的阿維菌素發(fā)酵補(bǔ)料按照本發(fā)明的補(bǔ)料方法分別于發(fā)酵罐 發(fā)酵周期進(jìn)行到160~180h、190~210h、220~240h進(jìn)行補(bǔ)料對(duì)效價(jià)漲幅的影響曲線圖， 淀粉濃度為9 %，酵母粉濃度為0. 2 %，淀粉酶濃度為0. 01 %，橫坐標(biāo)為硫銨濃度，縱坐標(biāo)為 效價(jià)漲幅；效價(jià)漲幅=當(dāng)前效價(jià)-前一天的效價(jià)；
[0026] 圖3為不同酵母濃度的阿維菌素發(fā)酵補(bǔ)料按照本發(fā)明的補(bǔ)料方法分別于發(fā)酵罐 發(fā)酵周期進(jìn)行到160~180h、190~210h、220~240h進(jìn)行補(bǔ)料對(duì)效價(jià)漲幅的影響曲線圖， 淀粉濃度為9 %，硫銨濃度為0. 02 %，淀粉酶濃度為0. 01 %，橫坐標(biāo)為酵母濃度，縱坐標(biāo)為 效價(jià)漲幅；效價(jià)漲幅=當(dāng)前效價(jià)-前一天的效價(jià)；
[0027] 圖4為于阿維菌素發(fā)酵的中后期補(bǔ)加不同的補(bǔ)料對(duì)最終放罐效價(jià)的影響圖。
【具體實(shí)施方式】：
[0028] 下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但不限于此。
[0029] 實(shí)施例所用的設(shè)備均為常規(guī)現(xiàn)有設(shè)備。
[0030] 實(shí)施例中使用的原料，a -淀粉酶購(gòu)自河北邢臺(tái)萬(wàn)達(dá)生物工程有限公司，啤酒酵母 購(gòu)自湖北中農(nóng)華威生物工程有限公司。
[0031] 實(shí)施例1 :