培养基酵母粉在抗生素行业发酵中的应用

  鲁网1月22日讯 微生物发酵是指利用微生物，在适宜的条件下，将培养基原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程，这种目标产物的生产方式广泛应用于医药、能源、食品、化学、农业等领域，具有绿色环保、成本低、工艺简化等特点。其中抗生素原料药行业大多采用微生物发酵法生产，接近70%使用放线菌发酵、小部分使用细菌及真菌发酵生产。

  抗生素发酵有机氮源的需求

  由于菌种不同和发酵工艺各异，决定了有机氮源的需求不同。在生产实践中，需要筛选与搭配，抗生素发酵常用有机氮源包括酵母粉、黄豆饼粉、花生饼粉、玉米浆等等，其自身特点各不相同，营养组成各异，表1列出了这几种氮源蛋白质、氨基酸、维生素等营养要素。

表1.不同有机氮源的营养组成

  从表1可以看出，酵母粉相对于黄豆饼粉来说，B族维生素含量明显更高。而酵母粉、黄豆饼粉、花生饼粉中寡肽、游离氨基酸含量明显低于玉米浆干粉这类偏速效类氮源。在了解营养差异的基础之上，结合实际使用效果，可实现有机氮源的科学搭配，提升发酵水平。    酵母粉应用案例

  微生物发酵调控归根结底是微生物生长代谢的调控，酵母粉因其较为丰富的营养组成、且具有完整的酵母细胞壁结构，广泛应用于放线菌、枯草芽孢杆菌及霉菌等长周期发酵过程的调控。利用放线菌发酵生产抗生素的过程中，在种子培养阶段，以菌体增殖为主要目标，我们需要促生长能力强、稳定性好、利用率高的原料，酵母粉是绝佳选择。而在发酵罐阶段，需很好的平衡菌体生长与产物合成的关系，多用玉米浆、酵母粉与黄豆饼粉等植物类氮源搭配使用，发挥不同氮源的特点，科学搭配，优势互补，可最大程度的提高发酵效率、提升发酵水平。

  在阿维菌素发酵过程中，以酵母粉为基础氮源，搭配植物源产品，既可以发挥前期促生长作用，适量提升菌体量，又能平稳进入稳定期，大量积累目标产物。图1和图2是在实验室摇瓶，小试条件下不同搭配方式在阿维菌素发酵过程中的湿重、效价对比：

图1.酵母粉搭配不同动植物氮源阿维菌素发酵菌体量对比

图2.酵母粉搭配不同动植物氮源阿维菌素效价对比

  通过科学搭配，发挥酵母粉促生长作用，不仅可以提升前期菌体增长速率，同时也有助于产物合成。

  在林可霉素发酵过程中，原培养基使用玉米浆及黄豆饼粉，为了提高发酵稳定性及原料利用率，降低发酵残留，使用酵母粉替代了部分黄豆饼粉，测试效价有小幅提升，图3和图4分别是林可霉素项目添加酵母粉摇瓶测试效价及总亿对比：

图3 林可霉素项目酵母粉实验摇瓶测试效价对比

图4 林可霉素项目酵母粉实验摇瓶测试总亿对比

  当使用酵母粉替代10%黄豆饼粉时，摇瓶测试效价、总亿分别较对照提高4.4%、5.0%，为放大测试提供了有效数据支撑。

  在抗生素发酵领域，不仅在阿维菌素行业，像在金霉素、土霉素、硫酸新霉素、达托霉素、万古霉素等项目，均有使用酵母粉作为有机氮源。一方面可以发挥酵母粉促生长作用，在生长阶段促进菌体增殖。另一方面，通过引入酵母粉，可适量降低黄豆饼粉、玉米浆等氮源添加比例，增加了发酵稳定性，提高了原料利用率，大大减轻了下游提取、环保处理压力。

  有机氮源选择合适，可以显著的降低发酵时间，提高代谢强度，提升发酵水平，减少能源消耗，降低发酵残留。通过不同氮源科学的复合搭配，可发挥其特定功能，做到优势互补，助力微生物代谢强度提升，更大更好的发挥出微生物的生产能力。（本网记者）