[发明专利]一种提高多粘菌素E发酵水平的方法

说明书

本发明提供了一种提高多粘菌素E发酵水平的方法，包括发酵培养基及发酵过程控制，所述发酵过程控制包括培养温度、溶氧、pH、通气量、罐压和转速控制，所述发酵过程控制包括补料磷酯酰丝氨酸和补料液化淀粉。本发明使用优化后的发酵培养基，通过补加氨水将pH自控，并通过控制温度、溶氧在较合适值，在发酵周期30‑50h补入磷脂酰丝氨酸，保证多黏芽孢杆菌的代谢活性，当发酵液残糖降低至30g/L时，流加补入液化淀粉，控制残糖在20‑30g/L，能够改善中后期代谢速度、发酵单位增长速率。

技术领域

本发明属于微生物制药技术领域，具体涉及一种提高多粘菌素E发酵水平的方法。

背景技术

多粘菌素E(polymyxin E)是一种由多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)产生的多肽类抗生素，多粘菌素E的结构主要由三部分组成，环状7肽、线性3肽、疏水酰基尾。当疏水酰基尾为甲基辛酸时，即多粘菌素E1组分，疏水酰基尾为异辛酸，即多粘菌素E2组分。多粘菌素E主要应用于革兰氏阴性菌，被广泛接受的作用机制主要是对细胞膜的破坏。近些年来由于多重耐药菌的出现，已经成为了当今世界的医疗健康的挑战，而由于多粘菌素E杀菌机理主要作用于细胞膜，对这些耐药菌有很好的抗性作用，因此被称为针对多重耐药菌的“最后一道防线”。

多粘菌素E结构式如下：

现有多粘菌素E的发酵水平，如专利一种发酵生产多粘菌素E的方法，授权公告号103695512B，通过配方调整，最高发酵水平可达到710000u/mL。其发酵水平仍有可提升空间。

在多粘菌素E的生物合成过程中，菌体初级代谢的中间产物对次级代谢产物的合成有一定的诱导作用，达到一定的浓度后启动次级代谢活动。多黏芽孢杆菌次级代谢产物多粘菌素E，通过转运蛋白将其从胞内排至胞外，这种分泌途径往往通过消耗ATP来进行能量供给，合成的多粘菌素若无法排出胞外，可对细胞造成一定损伤，造成菌体提前衰老、自溶，从而造成多粘菌素E发酵水平降低。现有的多粘菌素E发酵工艺中，发酵中期以后，代谢速度下降、多粘菌素E产率下降，与细胞膜的破坏有一定关系。而保证细胞膜的完整性、维持菌体的正常代谢，保证中后期发酵产率，是提高发酵水平的一种方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，提供了一种可有效提高多粘菌素E发酵水平的方法。

本发明采用的技术方案为：

一种提高多粘菌素E发酵水平的方法，包括发酵培养基及发酵过程控制，所述发酵过程控制包括培养温度、溶氧、pH、通气量、罐压和转速控制，所述发酵过程控制包括补料磷酯酰丝氨酸和补料液化淀粉。

进一步地，所述发酵培养基以g/100mL为单位计算由以下成分组成：玉米淀粉7.0-9.0，α淀粉酶0.008-0.010，葡萄糖0.5-1.5，黄豆饼粉0.4-0.6，玉米浆0.4-0.6，硫酸铵0.6-0.8，磷酸氢二钾0.03-0.05，碳酸钙0.4-0.6，硫酸镁0.001-0.003消泡剂0.03-0.05，其余为水。

进一步地，所述发酵培养基以g/100mL为单位计算由以下成分组成：玉米淀粉8.0-9.0，α淀粉酶0.009-0.010，葡萄糖1.0-1.5，黄豆饼粉0.5-0.6，玉米浆0.5-0.6，硫酸铵0.7-0.8，磷酸氢二钾0.04-0.05，碳酸钙0.5-0.6，硫酸镁0.002-0.003消泡剂0.04-0.05，其余为水。

进一步地，所述发酵培养基以g/100mL为单位计算由以下成分组成：玉米淀粉8.0，α淀粉酶0.009，葡萄糖1.0，黄豆饼粉0.5，玉米浆0.5，硫酸铵0.7，磷酸氢二钾0.04，碳酸钙0.5，硫酸镁0.002，消泡剂0.04，其余为水。