[01216717]扩张床吸附耦合微生物发酵法生产普那霉素

普那霉素大多由始旋链霉菌发酵产生，由于该抗生素对革兰氏阳性菌敏感，而生产菌株始旋链霉菌本身即为链阳性菌，因此用微生物发酵法生产普那霉素存在着非常明显的产物抑制作用，使得发酵效价难以大幅度提高。扩张床吸附技术(Expanded Bed Adsorption， EBA) 是一种快速、高效、集成化的新型生物分离技术，其最大的特点是能直接从发酵液、细胞培养液或匀浆液中捕获目标产物，集固液分离、浓缩和初期纯化于一个单元操作之中，减少了操作单元数，缩短了操作时间，节约了生产成本，被认为是近几十年来出现的第一个新的单元操作。从上述两个方面的考虑，提出用扩张床吸附技术耦合微生物发酵法生产普那霉素：将大孔吸附树脂装填于扩张床内，然后将始旋链霉菌发酵液自下而上引入扩张床内，普那霉素被吸附剂捕获，而菌体返回到发酵罐中。由于扩张床吸附技术的引入，普那霉素发酵过程中的次级代谢产物抑制可以得到很大程度上的缓解，因此可以提高产物的总效价。通过采用扩张床吸附技术耦合微生物发酵法生产普那霉素，将普那霉素目前的发酵水平提高到了至少1800mg/L，为普那霉素应用的进一步开发奠定坚实的基础。项目成果1 针对性地设计和制造了扩张床层析柱装置，并通过实验验证了它在生物分离工程和反应过程中的应用可能性，取得了相关的发明专利和实用新型专利；2 建立了一整套相对完备的微生物菌种定向选育方法，主要为推理选育与基因组重排相结合的技术，通过对始旋链霉菌的实例应用，成功地将普那霉素发酵水平从400-500 mg/L提高至1200 mg/L以上；3 基本上建立了微生物发酵与扩张床分离相耦合的技术与工艺，为生物工程产品的集约化生产提供了新的思路，经过对普那霉素生产的应用，总发酵单位提高到1800 mg/L，显著提高了生产效率；4 初步开发了耐盐性的扩张床层析吸附剂，实验证明其在0～1.0 M NaCl范围内具有稳定的吸附能力。