始旋鏈霉菌普那霉素的固定化及原位分離發(fā)酵.pdf

1、普那霉素是一種由始旋鏈霉菌(Streptomyces pristinaespiralis)產(chǎn)生的鏈陽(yáng)性菌素類(lèi)抗生素，對(duì)大多數(shù)革蘭氏陽(yáng)性菌，包括萬(wàn)古霉素耐受的腸球菌等耐藥菌均具有較理想的殺菌活性，因此被公認(rèn)為對(duì)付頑固性革蘭氏陽(yáng)性菌感染的首選藥物。
　　 本文以提高普那霉素的產(chǎn)量及生產(chǎn)效率為目標(biāo)，引入始旋鏈霉菌的固定化發(fā)酵新工藝，對(duì)固定化發(fā)酵條件、固定化半連續(xù)發(fā)酵操作策略進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究；同時(shí)，進(jìn)一步深入探討JD-1樹(shù)脂吸附分離

2、原位耦合發(fā)酵普那霉素的動(dòng)力學(xué)過(guò)程，并建立有效數(shù)學(xué)模型。
　　 通過(guò)對(duì)照實(shí)驗(yàn)篩選得到了較優(yōu)的用于始旋鏈霉菌普那霉素固定化發(fā)酵的固定化載體--聚氨酯海綿(33FR50)。載體添加量和添加時(shí)機(jī)的單因素實(shí)驗(yàn)表明，隨著載體添加量的增加，發(fā)酵液粘稠度下降，但普那霉素產(chǎn)量稍有下降；載體添加時(shí)間越晚，對(duì)菌體的固定化能力越弱，但對(duì)產(chǎn)物普那霉素合成的不利干擾會(huì)越小。在此基礎(chǔ)上確立了載體添加量為聚氨酯海綿8塊(1cm×1cm×1cm)，添加時(shí)機(jī)為發(fā)酵

3、至24h時(shí)。
　　 以正交設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)變溫發(fā)酵實(shí)驗(yàn)以考察發(fā)酵過(guò)程的理性變溫可能給固定化發(fā)酵帶來(lái)的有利效應(yīng)。結(jié)果表明，較理想的溫度控制方式是：0～36h為28℃，36～72h為23℃，72～84h為25℃。較優(yōu)工藝下的固定化普那霉素發(fā)酵產(chǎn)量由155mg/L提高至212mg/L。
　　 采用以響應(yīng)面為主的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)始旋鏈霉菌普那霉素固定化發(fā)酵條件進(jìn)行了優(yōu)化，優(yōu)化后各主要因素的水平為：種子瓶裝液量29.4mL，發(fā)酵瓶裝液量28

4、.8mL，種子培養(yǎng)搖床轉(zhuǎn)速204rpm，條件優(yōu)化后的實(shí)際普那霉素平均發(fā)酵產(chǎn)量為230.2 mg/L，與預(yù)測(cè)值接近。
　　 探索了始旋鏈霉菌固定化半連續(xù)發(fā)酵合成普那霉素的新工藝。分別采用三種營(yíng)養(yǎng)成分含量顯著不同的培養(yǎng)基作為半連續(xù)發(fā)酵過(guò)程中的生產(chǎn)培養(yǎng)基，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)膿Q料及控溫策略，實(shí)驗(yàn)結(jié)果初步肯定了固定化始旋鏈霉菌重復(fù)利用的優(yōu)良特性。
　　 建立了針對(duì)產(chǎn)物合成期的擴(kuò)展Michaelis-Menten型動(dòng)力學(xué)方程和液膜-孔擴(kuò)散