[发明专利]一种应用于红霉素发酵的糖醇混合补料新方法

说明书

本发明涉及一种应用于红霉素发酵的糖醇混合补料新方法。本发明的补料方法通过控制不同发酵阶段的补糖速率来控制正丙醇的利用效率，同时依据葡萄糖补加速率对正丙醇补加速率进行调控，可以很好地控制菌体处于适于红霉素合成的最佳生理状态。

技术领域

本发明属于生物工程领域；更具体地，本发明涉及一种应用于红霉素发酵的糖醇混合补料新方法。

背景技术

红霉素是由红色糖多孢菌经过次级代谢合成的十四元大环内酯类抗生素，主要应用于治疗革兰氏阳性细菌感染。其作用机理为通过与细菌核蛋白体50S亚基核糖体结合抑制转肽作用和信使核糖核酸(mRNA)移位杀死致病细菌。红霉素是全球销量居前的抗感染药物，全球销售额达到上百亿美元。随着以红霉素为原料的新型半合成红霉素药物如罗红霉素、阿奇霉素和克拉霉素等销售额的连年猛增，带动了红霉素需求的不断增加，红霉素原料药的生产和销售日趋活跃。

目前大多数生产厂家采用黄豆饼粉和淀粉作为主要的培养基成份。在此配方的基础上添加少量的速效氮源能够促进红色糖多孢菌菌体的前期生长并有效地提高红霉素的发酵水平。在发酵过程中随着淀粉的消耗，菌体会被迫水解利用黄豆饼粉。黄豆饼粉的脱氨基作用引起pH的升高。为了控制发酵过程的pH值，可以采用补加酸碱的方法控制发酵过程pH。随着工艺的逐渐完善，在红霉素发酵工业中，普遍采用在发酵进入菌体生长稳定期后开始采用流加葡萄糖控制pH值的发酵工艺，结果显示该方法不仅优于单纯补加酸碱控制pH值的方法，而且比依据发酵液中残糖的葡萄糖补加工艺更能提高最终红霉素发酵水平。

除了在发酵过程中补加葡萄糖外，豆油和正丙醇作为红霉素合成前体的重要来源，也是过程补料的重要内容。然而，一直以来尚未形成统一的豆油和正丙醇的补加方法。一些厂家完全根据多年的生产经验来进行豆油和正丙醇的补料工艺。这些方法缺少一定的理论依据，在实施中多依靠有经验的技术人员的分析判断。

因此，本领域迫切需要深入研究红霉素的发酵机制，优化红霉素的发酵工艺，有效提高红霉素的产量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于红霉素发酵的糖醇混合补料新方法。

在本发明的第一方面，提供一种采用pH值反馈控制法进行红霉素发酵的方法，所述方法包括：设定pH预设值6.95-7.1(如6.95、7.0、7.05、7.1)，进行三阶段发酵：

第一阶段：培养红色糖多胞菌至菌体生长稳定期，当发酵液pH值高于预设值时，开始第二阶段；

第二阶段：当发酵液pH值高于预设值时，通过补加葡萄糖产生有机酸来控制pH值在预设值；同时补加正丙醇，使加入的葡萄糖和正丙醇的总碳原子的量满足菌体生产所需；当正丙醇补加速率低于0.07-0.08gL^-1h^-1(如0.076gL^-1h^-1)时，开始第三阶段；

第三阶段：维持正丙醇补加速率0.07-0.08gL^-1h^-1(如0.076gL^-1h^-1)；补加葡萄糖使发酵液pH值在预设值。

在本发明的一个优选例中，所述方法的第二阶段中，加入的葡萄糖和正丙醇的总碳原子的量以每12小时补加碳原子绝对量来计算，在0.25-0.35mol/L。

在本发明的另一优选例中，加入的葡萄糖和正丙醇的总碳原子的量以每12小时补加碳原子绝对量来计算，由第二阶段起始时的0.26mol/L增加到0.31mol/L，之后下降(较佳地，下降至0.24mol/L)。

在本发明的另一优选例中，所述的pH预设值为7.0-7.05。

在本发明的另一优选例中，所述方法的第二阶段中，每一时间点加入的葡萄糖和正丙醇的总碳原子的量等于以下发酵方法a相应(或相同)时间点发酵液中葡萄糖和正丙醇的总碳原子的量：