产品导航
发酵罐推荐
联系我们
 电话:0571-86578098/81604278
联系人:张经理
网址:http://www.1fajiaoguan.com/
E-MAIL: 2355663251@qq.com
办公地址: 杭州市余杭区塘康路33号
当前位置: 网站首页 > 发酵罐知识 >

液态烷烃氧载体对褐黄孢链霉菌合成纳他霉素的影响

来源:惠合发酵罐厂家 发布日期:2016-01-13 10:10:39作者:admin 点击次数:
    纳他霉素( Natamycin) 是一种主要由纳塔尔链霉菌( Streptomyces natalensis) 、恰塔努加链霉菌( Strepto-myces chattanoogensis) 和褐黄孢链霉菌 ( Streptomycesgilvosporeus) 等产生菌经生物发酵罐发酵生产的一种二十六元多烯大环内酯类抗生素。纳他霉素能抑制真菌、防止真菌毒素的产生,很难被人体消化道吸收,对人体低致癌、致畸、致突变和致敏作用。纳他霉素溶解度很低,既不会影响食品中的其他成分,也不会影响食品风味,目前作为一种天然、广谱、高效、安全的食品防腐剂,已在 30 多个国家广泛应用于乳制品、肉制品、发酵酒、饮料和果汁等食品的生产和保藏。
生物发酵罐图片展示
生物发酵罐图片展示
    目前纳他霉素的在国际市场上需求数量巨大,但国内发酵水平较低,导致生产成本太高,这严重制约了纳他霉素在食品工业的广泛应用。目前许多研究机构通过优化发酵培养菌株、发酵培养基、发酵培养条件、添加前体物质等方法提高纳他霉素的产量。
    在常规液态发酵体系中加入一种新的液相,以减少气液之间传氧阻力,提高底物溶氧能力。这种液相一般具有比水更高的溶氧量,且与发酵液不互溶,称为氧载体( oxygen vectors) 。氧载体发酵体系具有氧传递速度快、能耗低、气泡生成少、剪切力小等特点,常用的氧载体有烷烃类化合物、氟碳化合物、植物油和表面活性剂等。
    目前烷烃类氧载体对那他霉素发酵的影响鲜有报道,因此本文选用实验室常见且价格低廉的的正己烷、正十二烷和正十六烷作为氧载体,研究其对纳他霉素生物合成的影响,具有重要的理论和实用价值。
    本实验选择了正己烷、正十二烷和正十六烷作为氧载体,在可利用性实验的基础上,考察了氧载体添加浓度和添加时间对纳他霉素发酵体系的影响。结果表明,氧载体添加种类、浓度和时间不同,对发酵体系的菌体生长和产物合成影响作用不同。
    结论: 
    ( 1) 可利用性: 液态烷烃类物质在发酵体系中,没有作为碳源被利用,而是作为氧载体,提高了发酵体系的溶氧量,从而促进了代谢产物的合成。
    ( 2) 适添加量: 正己烷 3% ,纳他霉素产量比对照组提高了 18. 8% ; 正十二烷 6% ,纳他霉素产量比对照组提高了 46. 4% ; 正十六烷 6% ,纳他霉素产量比对照组提高了 43. 3% 。
    ( 3) 适添加时间: 正己烷发酵开始时加入; 正十二烷发酵后 24 h 加入,纳他霉素产量比对照组提高了 7. 0% ; 正十六烷发酵开始时加入。综合分析,正十二烷和正十六烷的作用效果较好,正十二烷适添加条件为在发酵后 24 h 添加体积分数为 6% ( P < 0. 05) 。
    讨论:
    微生物发酵是一个复杂的生化过程,发酵过程中,氧的传质速率主要受发酵液中溶解氧的浓度和传递阻力影响。微生物只能利用溶解于水中的氧而不能利用气态的氧。而氧的溶解实质上是气体吸收过程,是由气相向液相传递的过程。有学者认为液态烷烃氧载体具有负铺展系数,在水溶液中以油滴形式而非膜的形式存在,并随着通风搅拌作用逐渐集聚在气液界面上,由于氧进入氧载体的传质速率过其进入水溶液的传质速率,另一方面,氧从油滴再到水相的传质过程还需克服新的阻力,所以提高供氧能力的综合效果反映在 KL值和 a 值的变化上。添加较高浓度的氧载体对细胞的生长产生了抑制作用,这是因为在双液相发酵体系中,添加的有机溶剂对细胞产生一定毒性作用。有机溶剂对细胞毒性分为分子毒性和相毒性。而分子毒性指在两液相培养中,很少量溶解在胞外培养液中的有机溶剂及有机相与细胞的接触中,导致酶的抑制、蛋白质变性和膜的改性,从而影响细胞的正常生长。在两液相培养的微生物发酵中,许多研究者探索了有机溶剂的分子毒性,认为有机溶剂的 Log P 值能很好地表征有机溶剂对细胞毒性的影响,Log P 越大,对细胞的毒性越小,生物相容性更好,但得出有机溶剂对细胞毒性随有机溶剂的 Log P 值变化规律不一样。经查阅,正己烷的 Log P 为 3. 5,正十六烷的Log P 为 8. 8,且烷烃类物质的 Log P 随着碳链的增加而增加。
    为了在发酵过程中更好的利用氧载体,有以下几点建议: ( 1) 筛选有机溶剂。选择对细胞不产生毒性或毒性作用较小的有机溶剂。( 2) 确定有机溶剂适添加浓度。有机溶剂加入量减少,可以减少有机溶剂对细胞毒性,但有机溶剂加入量太少又起不到氧载体作用,因此有机溶剂加入量有一个值。( 3) 确定有机溶剂适添加时间。提早加入虽然可以避免发酵过程中溶氧限制问题,但也有有机溶剂对细胞的毒性作用和过高的溶氧对发酵罐发酵的反作用。( 4) 研究有机溶剂选择规律。有必要根据细胞的生理生化特性、有机溶剂特性以及有机溶剂对细胞毒性的机理,对有机溶剂选择规律作深入的研究。( 5) 将新工艺新技术应用于双液相培养。

顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%
------分隔线----------------------------