生物氮素在阿维菌素发酵中的应用研究

生物氮素在阿维菌素发酵中的应用研究

钱永根

江苏丰源生物工程有限公司  江苏省盐城市 224300

摘 要:生物氮素最近几年才开始广泛被使用在阿维菌素发酵生产过程中的一种全新的氮源物质，其能够在发酵培养基里进行部分或者是完全对以往使用的氮源物质进行替代，例如可以替代黄豆饼粉与酵母粉等。通过对生物氮素采取摇瓶的实验，能够找出更为理想的生物氮素添加比例。通过实验，最终得出的结果可以看出，生物氮素60%的黄豆饼粉效果最为理想，摇瓶效价能提升8.5%。

关键词：生物氮素；阿维菌素；黄豆饼粉

生物氮素主要是被使用在抗生素和酶制剂以及维生素工业生产的一种全新的氮源。它主要是将农副产品作为生产所需要的原料，并且使用液固培养而出现的一种生物产品，其具体的用途是能够替代工业发酵生产过程中原本进行应用的有机氮源，能够处置有机氮源在当前工业发酵生产过程中出现的质量不稳和操作不便捷以及对发酵单位会产生很大影响等多种问题。生物氮素和以往使用的豆粕以及棉粕，玉米浆与鱼粉等氮源进行对比具备的优势主要有:首先，其自身的质量十分的稳定。生物氮素所使用的生产原料的来源相对固定, 因此被广泛的应用在生物技术和工业化的生产中，自身的工艺十分的稳定，并且产品质量也相对稳定；其次，其中的含氮量非常高 。生物氮素其中蛋白质的含量超出了黄豆饼粉；第三，用量相对较少，因为氮源比较便于吸收，因此在用量上也有一定程度的减少,这种情况针对减少生产成本能够起到有益的促进作用；第四，提升发酵单位。采取完成外源有机因子添加的方式，完成对发酵液里NH4 +浓度的调整, 降低 NH4 +针对抗生素分泌产生的抑制，能够使得发酵单位得到提升。能够减少前期菌体生长到规定浓度所消耗的时间，并且还能够使得抗生素当前的分泌期有一定程度的演出，使得发酵单位得到提升。

1 材料和方法

1. 1 菌种

阿维链霉菌，Av-124（实验室编号），实验室对实验使用的菌种按照要求完成保存。

1. 2 培养基

斜面培养基（g/L）：具备可溶性的淀粉 10，氯化钠 0.5，硫酸铵 2，硫酸镁 1.1，琼脂 15，pH 自然；种子培养基（g/L）：玉米淀粉 30，黄豆饼粉 15，酵母粉 10，氯化钴0.03，硫酸铵 0.2，pH 6.8～7.0；发酵培养基（g/L）：玉米淀粉 120，黄豆饼粉 25，酵母粉 12，适当的微量元素，淀粉酶 6 u/g 淀粉，pH 需要处于7.0到7.2。

1. 3 仪器

高效液相色谱仪 （2695 alliance,waters）；离心机 （D-37520 osterode,Biofuge）；全温振荡器,HZQ-Q,哈尔滨东联电子技术开发有限公司进行生产；电子分析的天平,梅特勒－托利多仪器（上海）有限公司。

1. 4 培养方法

斜面孢子培养：原始菌株在与茄子瓶斜面介入之后需要培养基后，其温度需要保持在 28 ℃，相对的湿度需要保持在 40%到50%的情况下对其进行5 d到7 d的培养。

种子培养：需要把斜面孢子与母瓶培养基进行接入，母瓶培养基当前的装量需要达到50 mL/500 mL 使用三角瓶去完成接种之后，需要将其放置在摇床上对其进行培养，培养的时间需要在50 h左右，培养的温度需要保持在28℃到30 ℃，保持的湿度需要在 40%到50%，摇床在转速上需要调整为 220 r/min。发酵培养：种子在长成之后需要使用5%的接种量将其接入到发酵瓶里面，发酵培养基的装量需要为 50 mL/500 mL 使用三角瓶，在完成了接种之后，需要将其放置在摇床上进行220 h左右的培养，培养所乤的温度为需要保持在28℃到30 ℃，相对湿度需要保持在40%到50%，摇床当前的转速可以达到 220 r/min。

2 分析与讨论

2. 1 生物氮素替代黄豆饼粉

生物氮素对于黄豆饼粉替代的实验结果，生物氮素对于黄豆饼粉替代的比例在60%之间，伴随着替代比例的不断提升增加，摇瓶效价也会伴随其不断的提升；替代比例当达到了 60%之后，其会伴随着替代比例的持续增加摇瓶效价相反会有一定程度的降低，而生物氮素当前的替代比例处于 60%额度同时摇瓶放罐效价则是最为理想的，其和对照相比提升了 8.5%。

在实验进行的过程中可以看出，伴随着当前生物氮素替代比例的持续快速提升，前期发酵液菌丝进行生长的速度也在不断的提升，其自身的菌浓较也在不断的提升，发酵液相对比较黏稠，菌丝当前结球不仅小并且还很多，溶氧水平持续降低。但是因为生物氮素其自身的蛋白含量相对要高出很多，因此其中包含的营养成分也相对比较丰富，就如当前添加的比例相对适宜的情况下，能够非常好的有效地减少菌丝自身的生长期，通过这样的方式则能够使得抗生素当前的合成期有不同程度的提升，可是假如当前需要进行添加比例仍然在持续提升的情况下，就会出现营养过剩的问题，这种问题会导致前期菌丝出现过度繁殖，菌浓不断的提升，发酵液过于黏稠，这种情况会对溶解氧自身的浓度造成很大的影响，并且还会对最后摇瓶效价造成不可忽视的影响。

2. 2 生物氮素按照比例替代酵母粉

生物氮素替对于母粉在进行实验之后获得的会受到生物氮素替代酵母粉添加比例的影响，比例增加，摇瓶效价则会不断呈现出持续降低的发展趋势，且全部并未依照摇瓶效价。在本文进行实验的同时得出，在使用生物氮素去对酵母粉进行替代比例持续提升的过程中，其进行发酵瓶的消后 pH 值也会呈现出不断减弱的情况，而 pH 值代表的是阿维菌素在实际进行发酵过程中不可忽视的相对核心的控制指标，其产生的异常问题胡导致菌体当前的代谢脱离正常的途径，这可能会导致最后摇瓶效价存在问题的原因。因此从这个层面也能够比较明显的也看出生物氮素并不能够完全的替代酵母粉被当成进行阿维菌素发酵而使用的氮源物质。

结 论

生物氮素作为在最近几年才产生的一种全新氮源物质，当前在阿维菌素发酵领域并未获得较为普遍的使用。但是从以往进行实验获得的结果分析，使得生物氮素去对60%的黄豆饼粉进行替代，最终成为进行阿维菌素发酵所使用的氮源其获得的效果十分理想最好，摇瓶额度效价可以提升到8.5%。因为生物氮素本身所具有的应用上的优势，其在阿维菌素进行发酵的领域中一定会获得非常广泛并大范围的应用。

参考文献

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