本發(fā)明涉及一種用于提高納他霉素產(chǎn)量及純度的發(fā)酵方法，屬于微生物應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、納他霉素（natamycin）是一種無(wú)臭、無(wú)味且安全高效的天然食品防腐劑，它能與微生物細(xì)胞膜上的甾醇類物質(zhì)結(jié)合改變細(xì)胞膜的通透性，使得氨基酸和電解質(zhì)等物質(zhì)析出，從而抑制霉菌和酵母菌的正常生長(zhǎng)繁殖。納他霉素?zé)o色無(wú)味，將其添加到食品中對(duì)口感沒(méi)有任何影響，且對(duì)人體無(wú)害，所以是一種安全的食品防腐劑，廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)的諸多領(lǐng)域，如調(diào)味品、焙烤食品、乳酪制品、果蔬汁原漿和易發(fā)霉食品等。

2、近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)于納他霉素的需求量持續(xù)增長(zhǎng)，產(chǎn)能已不能滿足市場(chǎng)需求。納他霉素是通過(guò)微生物發(fā)酵法進(jìn)行生產(chǎn)的次級(jí)代謝產(chǎn)物，與所有抗生素生產(chǎn)類似，需要從發(fā)酵液中將納他霉素分離純化，以得到符合產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的最終產(chǎn)品，隨著納他霉素在食品和醫(yī)藥工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，開(kāi)發(fā)一種高純度納他霉素的生產(chǎn)工藝具有重要意義，國(guó)內(nèi)外很多研究者采用菌株選育、發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)化、發(fā)酵工藝優(yōu)化等方法提高納他霉素的產(chǎn)量及純度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種用于提高納他霉素產(chǎn)量及純度的發(fā)酵方法，提高了納他霉素在工業(yè)生產(chǎn)中的產(chǎn)量及純度。

2、為解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

3、一種用于提高納他霉素產(chǎn)量及純度的發(fā)酵方法，所述方法為：在褐黃孢鏈霉菌發(fā)酵過(guò)程中，改變流加碳源的種類及含量，同時(shí)改變發(fā)酵ph。

4、進(jìn)一步的，所述褐黃孢鏈霉菌菌株于2023年8月9日保藏于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏編號(hào)為cctcc?no:m?20231400，分類命名為streptomyces?sp.?f607?kd，保藏地址為中國(guó)武漢。

5、進(jìn)一步的，該方法具體為：在褐黃孢鏈霉菌發(fā)酵過(guò)程中，根據(jù)發(fā)酵液中的納他霉素含量，將流加至發(fā)酵液中的碳源從葡萄糖更改為蔗糖，同時(shí)將發(fā)酵ph從7.0改為6.0。

6、進(jìn)一步的，所述發(fā)酵過(guò)程中流加碳源為葡萄糖溶液時(shí)，維持發(fā)酵液中葡萄糖濃度為20-30g/l；流加碳源為蔗糖溶液時(shí)，維持發(fā)酵液中蔗糖濃度為5-10g/l。

7、進(jìn)一步的，所述流加的葡萄糖溶液的濃度為500g/l，流加的蔗糖溶液的濃度為500/l。

8、進(jìn)一步的，在發(fā)酵過(guò)程中流加碳源為葡萄糖時(shí)，發(fā)酵培養(yǎng)控ph為7.0；流加碳源為蔗糖時(shí)，發(fā)酵培養(yǎng)控ph為6.0。

9、進(jìn)一步的，所述調(diào)節(jié)ph所用的溶液為濃度為10wt.%的液堿。

10、進(jìn)一步的，所述改變流加碳源的時(shí)間為：在發(fā)酵液中納他霉素含量為3g/l或7g/l或10/l或13g/l時(shí)，將流加碳源由葡萄糖改為蔗糖。

11、進(jìn)一步的，所述改變流加碳源的方法具體為：在發(fā)酵液中納他霉素含量3g/l或7g/l或10/l或13g/l時(shí)，停止流加葡萄糖溶液，待發(fā)酵液中葡萄糖濃度低于3g/l時(shí)，流加蔗糖溶液至發(fā)酵液中蔗糖濃度為5-10g/l。

12、進(jìn)一步的，所述用于提高納他霉素產(chǎn)量及純度的發(fā)酵方法在發(fā)酵生產(chǎn)納他霉素的應(yīng)用，步驟如下：在發(fā)酵培養(yǎng)基中利用褐黃孢鏈霉菌發(fā)酵生產(chǎn)納他霉素，在發(fā)酵液中納他霉素含量為3g/l或7g/l或10g/l或13g/l時(shí)，停止流加葡萄糖至發(fā)酵液中葡萄糖濃度低于3g/l，流加蔗糖溶液至發(fā)酵液中蔗糖濃度為5-10g/l，并將ph的控制參數(shù)由7.0修改成6.0，于溫度30℃、通氣量1vvm和轉(zhuǎn)速400r/min的條件下，發(fā)酵培養(yǎng)110-120h，獲得含有納他霉素的發(fā)酵液，再將發(fā)酵液分離純化，獲得納他霉素。

13、進(jìn)一步的，所述發(fā)酵培養(yǎng)基配方：葡萄糖20g/l，酵母粉6g/l，蛋白胨20g/l，氯化鈉2g/l，硫酸鎂1g/l，其余為水，用液堿（10wt.%）調(diào)節(jié)ph為7.0。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

15、（1）本發(fā)明根據(jù)褐黃孢鏈霉菌合成代謝納他霉素的特點(diǎn)，在發(fā)酵培養(yǎng)過(guò)程中通過(guò)改變碳源及ph的方式，改變褐黃孢鏈霉菌的代謝途徑，從而提高納他霉素的發(fā)酵含量及純度，可以減少發(fā)酵過(guò)程中相關(guān)雜質(zhì)的生成。

16、（2）本發(fā)明在發(fā)酵液中納他霉素含量為特定值時(shí)，停止流加葡萄糖至發(fā)酵液中葡萄糖濃度低于3g/l，流加蔗糖溶液，能顯著的提高納他霉素發(fā)酵含量及純度，發(fā)酵含量為21.3g/l，純度為98.3%，顯著性降低納他霉素及高純度納他霉素的生產(chǎn)成本，提高納他霉素在市場(chǎng)的占有率。

技術(shù)特征：

1.一種用于提高納他霉素產(chǎn)量及純度的發(fā)酵方法，其特征在于：所述方法為：在褐黃孢鏈霉菌發(fā)酵過(guò)程中，改變流加碳源的種類及含量，同時(shí)改變發(fā)酵ph。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提高納他霉素產(chǎn)量及純度的發(fā)酵方法，其特征在于：該方法具體為：在褐黃孢鏈霉菌發(fā)酵過(guò)程中，根據(jù)發(fā)酵液中的納他霉素含量，將流加至發(fā)酵液中的碳源從葡萄糖更改為蔗糖，同時(shí)將發(fā)酵ph從7.0改為6.0。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于提高納他霉素產(chǎn)量及純度的發(fā)酵方法，其特征在于：所述褐黃孢鏈霉菌菌株于2023年8月9日保藏于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏編號(hào)為cctcc?no:m?20231400，分類命名為streptomyces?sp.?f607-kd，保藏地址為中國(guó)武漢。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于提高納他霉素產(chǎn)量及純度的發(fā)酵方法，其特征在于：所述發(fā)酵過(guò)程中流加碳源為葡萄糖時(shí)，維持發(fā)酵液中葡萄糖濃度為20-30g/l；流加碳源為蔗糖時(shí)，維持發(fā)酵液中蔗糖濃度為5-10g/l。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于提高納他霉素產(chǎn)量及純度的發(fā)酵方法，其特征在于：在發(fā)酵過(guò)程中流加碳源為葡萄糖時(shí)，發(fā)酵培養(yǎng)控ph為7.0；流加碳源為蔗糖時(shí)，發(fā)酵培養(yǎng)控ph為6.0。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提高納他霉素產(chǎn)量及純度的發(fā)酵方法，其特征在于：所述改變流加碳源的時(shí)間為：在發(fā)酵液中納他霉素含量為3g/l或7g/l或10/l或13g/l時(shí)，將流加碳源由葡萄糖改為蔗糖。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于提高納他霉素產(chǎn)量及純度的發(fā)酵方法，其特征在于：所述改變流加碳源的方法具體為：在發(fā)酵液中納他霉素含量3g/l或7g/l或10/l或13g/l時(shí)，停止流加葡萄糖溶液，待發(fā)酵液中葡萄糖濃度低于3g/l時(shí)，流加蔗糖溶液至發(fā)酵液中蔗糖濃度為5-10g/l。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于提高納他霉素產(chǎn)量及純度的發(fā)酵方法，屬于微生物應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。所述方法為：在褐黃孢鏈霉菌發(fā)酵過(guò)程中，根據(jù)發(fā)酵液中的納他霉素含量，改變流加碳源的種類及含量，即將流加至發(fā)酵液中的碳源從葡萄糖更改為蔗糖，同時(shí)改變發(fā)酵pH，將發(fā)酵pH從7.0改為6.0。本發(fā)明方法可顯著提高發(fā)酵液中納他霉素含量及最終納他霉素的純度，降低納他霉素及高純度納他霉素的生產(chǎn)成本，提高納他霉素在市場(chǎng)的占有率。

技術(shù)研發(fā)人員：張英華,王超,李海軍,徐波,周濟(jì)源,李珍愛(ài),胡紅濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東福瑞達(dá)生物科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30