发酵工艺研究

毕业论文（设计）

题 目 普那霉素发酵工艺研究 姓 名 管其君 学 号 3010402011 分院(系) 生物与化学工程分院 专业班级 生物工程（1）班 指导教师 金志华

2005年 6 月 14 日

宁波理工学院

摘要

分析了普那霉素发酵过程中种龄、初始pH值、发酵时间等工艺条件变化对普那霉素产量的影响规律，确定了最佳的发酵工艺条件。考察了不同碳氮源浓度的培养基对普那霉素产量的影响，优化了培养基成分。此外，在发酵液中添加大孔吸附树脂来解除终产物抑制方面作了尝试，发现添加大孔吸附树脂显著提高了普那霉素的产量，发酵水平达到1.49g/L。

关键词：普那霉素；始旋链霉菌；发酵；优化；大孔吸附树脂

Abstract

The effects of seed age, initial pH, fermentation time on pristinamycins fermentation were studied and the most suitable fermentation conditions were determined. Also, the effects of medium containing with different concentration of carbon source and nitrogen source on pristinamycins fermentation were studied and the optimized medium was confirmed. By adding macroporous adsorbent resins into medium, the pristinamycins production was increased further, and the output of pristinamycins reached 1.49g/L

Keywords: pristinamycins; Streptomyces prinstinaespiralis; fermentation; optimization; macroporous adsorbent resins

目录

摘要 (Ⅰ)

Abstract (Ⅱ)

第一章文献综述

1.1前言 (1)

1.2 普那霉素概述 (1)

1.2.1普那霉素的特点 (1)

1.2.2作用机理 (2)

1.2.3合成途径 (2)

1.2.4奎奴普汀Quinupristin 和达福普汀Dalfpristin (3)

1.2.5生产工艺 (3)

1.3、本课题的研究内容 (4)

第二章 材料与方法

2.1实验材料 (5)

2.1.1菌种 (5)

2.1.2 培养基 (5)

2.1.3试剂与仪器 (5)

2.2 实验方法 (6)

2.2.1 培养方法 (6)

2.2.2分析方法 (6)

2.2.2.1菌体量 (6)

2.2.2.2 还原糖（DNS法） (6)

2.2.2.3氨基氮 （甲醛法） (6)

2.2.2.4 pH值 (6)

2.2.2.5普那霉素（HPLC） (7)

2.2.2.6发酵液的预处理方法 (7)

第三章 结果与讨论

3.1标准曲线的绘制 (8)

3.1.1 普那霉素标准曲线 (8)

3.1.2 葡萄糖标准曲线 (8)

3.2 普那霉素的全波长扫描图谱 (9)

3.3发酵液的预处理 (9)

3.3.1萃取剂的选择 (9)

3.3.2萃取对象的选择 (10)

3.4 HPLC 图谱 (11)

3.5生长曲线 (11)

3.6接种菌龄对普那霉素产量的影响 (12)

3.7培养基初始pH值对普那霉素产量的影响 (13)

3.8添加树脂对普那霉素产量的影响 (14)

3.9 C源和Ｎ源对普那霉素产量的影响 (15)

3.9.1 C源的影响 (15)

3.8.2 Ｎ源的影响 (16)

第四章 小结 (17)

第五章 参考文献 (18)

致谢 (19)

第一章文献综述

1.1前言

从青霉素广泛使用以来，抗生素早已经成为人类抵抗病菌微生物的重要手段。但由于抗生素的滥用，临床上病原菌的种类和药敏类型均发生了很大的变化，各种各样的抗性基因也出现得越来越频繁[1]。耐甲氧西林葡萄球菌（MRSA），耐万古霉素和替考拉宁的粪肠球菌等多重耐药性细菌的出现使得越来越多的抗生素失去效用。抗生素产业发展到今天，需要不断开发新成员，以应对新的抗药性细菌的产生。

链霉菌是主要的抗生素产生菌之一。Selman Waksman等人[2]从灰色链霉菌（S.griseus）中发现了链霉素，这是继青霉素后发现的第二种很有应用价值的抗生素。此后，一系列由链霉菌产生的抗生素陆续被发现。

发酵是一种很复杂的生化过程，其好坏涉及诸多因素。除了菌种的生产性能，还与发酵工艺有密切关系。发酵工艺一向被认为是一门艺术，即使有多年的经验也不易掌握。发酵生产受许多因素的影响和工艺条件的制约，不同菌种、培养基和生产水平都会对产量造成极大的差异。作为小分子物质的抗生素，其合成更是需要多种复合酶的参与，其工艺控制亦更为复杂[2]。

1.2普那霉素概述

1.2.1普那霉素的特点

普那霉素是由始旋链霉菌（S.prinstinaespiralis）产生，属于链阳性菌素类抗生素，由两类化学性质不同的物质组成：属于B族链阳性菌素的普那霉素I(PIA、PIB、PIC)和属于A族链阳性菌素的普那霉素Ⅱ(PⅡA、PⅡB)， 其化学结构见图1和图2。

普那霉素IA和普那霉素ⅡA是其主要成分，两者作用于细菌核糖体，抑制蛋白质的合成。对大多数格兰氏阳性菌和部分格兰氏阴性菌有效[1]。体外实验表明普那霉素IA和普那霉素ⅡA联合使用可使其抗菌活性比各组分单独使用高10