庆大霉素XF-51#菌种发酵优化配置初探
作者：王化河 李强 李建正 刘素兰 张中图 金哲平 徐云峰
单位：开封医学高等专科学校药学系 开封475001
关键词：庆大霉素发酵；优化配置
数理医药学杂志990437
摘 要 通过对比试验对庆大霉素XF-51#新菌中进行了生产能力考察验证，用L4(23)安排试验取得发酵条件优化配置初步结果。
由开封医学高等专科学校药学系和河南省医药工业研究所及解放军9735工厂有关人员，组成“采用优化技术，提高庆大霉素发酵水平”联合攻关组，进行庆大霉素发酵工艺改进研究。在引进基础上，选育出XF-51#庆大霉素新菌株，为实现攻关目标，尽快把该菌种投入生产，对XF-51#菌种生产能力及发酵工艺条件优化配置，进行考察试验，取得初步研究成果。
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1 XF-51#菌种生产能力对比考察
1.1 材料与方法
1.1.1 原发酵培养基 淀粉5.5%，葡萄糖0.1%，豆饼粉3.5%，蛋白胨0.3%，KNO3,CoCl.6H2O等(由于该培养基配方料液较稠，以下简称为稠配方)。
1.1.2 改进发酵配方 淀粉3.5%，葡萄糖0.5%，黄豆饼粉2.5%，蛋白胨，花生饼粉等(由于该培养基料液较稀，以下简称为稀配方)。
1.1.3 菌种 XF-51#和XF-52(与XF-51同系列为新选育菌株)及该厂提供原生产菌种(简称为对照菌种)。
1.1.4 方法 采用常规摇瓶发酵法；效价用生物测定法(由该厂中心化验室生测)、种子配方按该厂生产配方。其它条件不变。
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1.2 结果 效价(u/ml)
XF-51#
XF-52#
观察菌种
稀配方
1356
1226
600
浓配方
1368
1354
1101
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注：①表中所列效价值为摇瓶测试与瓶平均生测效价值。②XF-51#菌种是沙士管直接传代斜面；XF-52#为孢子液传代所得斜面。菌落形态均为馒头型。
由结果看出，XF-51#及XF-52#菌种在稀配方上效价单位平均比对照菌种高出近700u/ml；在稠配方上平均高出350u/ml。初步证实XF-51#系列菌种生产能力明显高于该厂原生产菌种，后又经多次反复试验，结果均与以上趋势相同。
同时，从以上结果还可以看出XF-51#系列菌种无论在稀配方或稠配方上，发酵单位都较该厂稠配方发酵单位平均高出近300u/ml以上。这从一个侧面表明XF-51#菌种生产能力不但优，且对培养基的适应能力也较原生产菌种好，显示出有较好的稳定性。
鉴于该厂种子配方沿用多年，生产前期恢复情况不大好，种子质量有可能影响发酵单位的实际经验出发，发现XF-51#系列菌种采用高糖高氮配方，发酵单位既高且似有后期单位上升快的趋势，决定对XF-51#菌种在上罐前再安排一批试验。2 菌种适应能力及发酵优化配置
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2.1 材料与方法
2.1.1 发酵培养基仍采用前面试验中采用的稀配方与稠配方两种。
2.1.2 菌种 XF-51#和XF-52#。
2.1.3 种子培养苯 厂原种子配方。另有选育XF-51#系列菌种时所用种子配方，简称为新种子配方。
2.1.4 方法 仍采用摇瓶发酵，效价仍由厂中心化验室生测。其它控制条件不变。
试验用L4(23)安排。其中，A1为新种子配方；A2为原种子配方。B1为XF-52#菌种；B2为XF-51#菌种。C1为浓配方；C2为稀配方。
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2.2 结果 试验号
种子配方A
菌种B
发酵配方C
试验结果
u/ml
1
1(新种子配方)
1(XF-51#)
1(浓配方)
1410
2
, http://www.100md.com 2(原种子配方)
1
2(稀配方)
1058
3
1
2(XF-52#)
2
1227
4
2
2
1
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1009
Ⅰ
2637
2468
2419
Ⅱ
2067
2236
2285
R
570
232
132
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注：表中发酵单位效价略低是菌种斜面放置较长所致。
结果看出，种子配方的调整对发酵单位效价的影响作用显著，新的高糖高氮种子配方有一定的优势；菌种生产能力以XF-51#较好(它是由砂土管直接传斜面)，发配配方的浓稀似对发酵影响不大。
多次重复试验。
新种子配方、XF-51#菌种，稀配方，摇瓶效价1403u/ml。
新种子配方、XF-52#菌种，浓配方，摇瓶效价1312u/ml。
试验数据为XF-51#菌种发酵优化配置提供了科学依据。尽管是初步的，但趋势是明显的。
为进一步证实种子配方调整的作用，在控制条件不变情况下，采用原种子配方和新种子配方作对照试验，并把培养后的种子液灌入装有50ml的刻度管内作菌丝沉降比较，同时对产生的种子液作摇瓶跟踪试验比较，其结果如下：
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2.2.1 菌丝浓度
到种子液50ml注入刻度试管，比较菌丝在管中体积。 配方
第一次试验
(ml)
第二次试验
(ml)
第三次试验
(ml)
平均
(ml)
原种子配方
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15.6
17.8
16.9
16.8
新种子配方
24.7
23.5
24.6
24.3
2.2.2 种子液摇瓶跟踪试验 配方
第一次试验
(u/ml)
第二次试验
, 百拇医药
(u/ml)
第三次试验
(u/ml)
平均
(u/ml)
原种子配方
732
824
752
769
新种子配方
1230
, 百拇医药
1298
1227
1257
3 分析与讨论
试验研究初步表明，庆大霉素XF-51#新菌种有较高的生产能力和适应性。高糖高氮的新种子配方适应于XF-51#菌种，生产中不但种子发芽早，菌丝量多且分枝长、粗壮、菊花团状伸展且密网形成快，有利于大罐中前期恢复。提示我们生产中要特别重视中小罐的投料配比和条件控制以保证进罐种子质量。由于该厂空气量偏低，采用以玉米粉代替一半以上淀粉，减少黄豆饼用量，加入本地资源丰富的花生饼组成发酵稀配方，使料液偏稀，不但会有利于成本降低，也可保证对空气的利用，有益于正常发酵。因为试验证实，稀稠配方对发酵单位影响不大，XF-51#菌种发酵优化配置结果是在变动中比较产生，有较好的重现性，因此为新菌种XF-51#上罐投入大生产，提供了科学依据。
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应当指出，庆大霉素发酵生产是一系统工程，菌种好只是一个重要的使发酵单位高的先决条件和重要因素，其它诸如接种量大小、补种补料、装料系数、空气流量、温度及压力控制等因素，还有一些人力和设备因素，都会影响庆大霉素的发酵水平。多因素多水平的优化设计技术，可实现发酵工艺的优化配置，将会对提高生产发酵水平，发挥积极作用。
作者简介：李强 开封第二师范学校
李建正 刘素兰 河南省医药工业研究所
张中图 金哲平 徐云峰 解放军9735工厂
参考文献
1 俞俊堂，唐孝宣.生物工艺学.华东化工学院出版社，1991.
收稿日期：1999-03-24, 百拇医药
单位：开封医学高等专科学校药学系 开封475001
关键词：庆大霉素发酵；优化配置
数理医药学杂志990437
摘 要 通过对比试验对庆大霉素XF-51#新菌中进行了生产能力考察验证，用L4(23)安排试验取得发酵条件优化配置初步结果。
由开封医学高等专科学校药学系和河南省医药工业研究所及解放军9735工厂有关人员，组成“采用优化技术，提高庆大霉素发酵水平”联合攻关组，进行庆大霉素发酵工艺改进研究。在引进基础上，选育出XF-51#庆大霉素新菌株，为实现攻关目标，尽快把该菌种投入生产，对XF-51#菌种生产能力及发酵工艺条件优化配置，进行考察试验，取得初步研究成果。
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1 XF-51#菌种生产能力对比考察
1.1 材料与方法
1.1.1 原发酵培养基 淀粉5.5%，葡萄糖0.1%，豆饼粉3.5%，蛋白胨0.3%，KNO3,CoCl.6H2O等(由于该培养基配方料液较稠，以下简称为稠配方)。
1.1.2 改进发酵配方 淀粉3.5%，葡萄糖0.5%，黄豆饼粉2.5%，蛋白胨，花生饼粉等(由于该培养基料液较稀，以下简称为稀配方)。
1.1.3 菌种 XF-51#和XF-52(与XF-51同系列为新选育菌株)及该厂提供原生产菌种(简称为对照菌种)。
1.1.4 方法 采用常规摇瓶发酵法；效价用生物测定法(由该厂中心化验室生测)、种子配方按该厂生产配方。其它条件不变。
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1.2 结果 效价(u/ml)
XF-51#
XF-52#
观察菌种
稀配方
1356
1226
600
浓配方
1368
1354
1101
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注：①表中所列效价值为摇瓶测试与瓶平均生测效价值。②XF-51#菌种是沙士管直接传代斜面；XF-52#为孢子液传代所得斜面。菌落形态均为馒头型。
由结果看出，XF-51#及XF-52#菌种在稀配方上效价单位平均比对照菌种高出近700u/ml；在稠配方上平均高出350u/ml。初步证实XF-51#系列菌种生产能力明显高于该厂原生产菌种，后又经多次反复试验，结果均与以上趋势相同。
同时，从以上结果还可以看出XF-51#系列菌种无论在稀配方或稠配方上，发酵单位都较该厂稠配方发酵单位平均高出近300u/ml以上。这从一个侧面表明XF-51#菌种生产能力不但优，且对培养基的适应能力也较原生产菌种好，显示出有较好的稳定性。
鉴于该厂种子配方沿用多年，生产前期恢复情况不大好，种子质量有可能影响发酵单位的实际经验出发，发现XF-51#系列菌种采用高糖高氮配方，发酵单位既高且似有后期单位上升快的趋势，决定对XF-51#菌种在上罐前再安排一批试验。2 菌种适应能力及发酵优化配置
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2.1 材料与方法
2.1.1 发酵培养基仍采用前面试验中采用的稀配方与稠配方两种。
2.1.2 菌种 XF-51#和XF-52#。
2.1.3 种子培养苯 厂原种子配方。另有选育XF-51#系列菌种时所用种子配方，简称为新种子配方。
2.1.4 方法 仍采用摇瓶发酵，效价仍由厂中心化验室生测。其它控制条件不变。
试验用L4(23)安排。其中，A1为新种子配方；A2为原种子配方。B1为XF-52#菌种；B2为XF-51#菌种。C1为浓配方；C2为稀配方。
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2.2 结果 试验号
种子配方A
菌种B
发酵配方C
试验结果
u/ml
1
1(新种子配方)
1(XF-51#)
1(浓配方)
1410
2
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1
2(稀配方)
1058
3
1
2(XF-52#)
2
1227
4
2
2
1
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1009
Ⅰ
2637
2468
2419
Ⅱ
2067
2236
2285
R
570
232
132
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注：表中发酵单位效价略低是菌种斜面放置较长所致。
结果看出，种子配方的调整对发酵单位效价的影响作用显著，新的高糖高氮种子配方有一定的优势；菌种生产能力以XF-51#较好(它是由砂土管直接传斜面)，发配配方的浓稀似对发酵影响不大。
多次重复试验。
新种子配方、XF-51#菌种，稀配方，摇瓶效价1403u/ml。
新种子配方、XF-52#菌种，浓配方，摇瓶效价1312u/ml。
试验数据为XF-51#菌种发酵优化配置提供了科学依据。尽管是初步的，但趋势是明显的。
为进一步证实种子配方调整的作用，在控制条件不变情况下，采用原种子配方和新种子配方作对照试验，并把培养后的种子液灌入装有50ml的刻度管内作菌丝沉降比较，同时对产生的种子液作摇瓶跟踪试验比较，其结果如下：
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2.2.1 菌丝浓度
到种子液50ml注入刻度试管，比较菌丝在管中体积。 配方
第一次试验
(ml)
第二次试验
(ml)
第三次试验
(ml)
平均
(ml)
原种子配方
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15.6
17.8
16.9
16.8
新种子配方
24.7
23.5
24.6
24.3
2.2.2 种子液摇瓶跟踪试验 配方
第一次试验
(u/ml)
第二次试验
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(u/ml)
第三次试验
(u/ml)
平均
(u/ml)
原种子配方
732
824
752
769
新种子配方
1230
, 百拇医药
1298
1227
1257
3 分析与讨论
试验研究初步表明，庆大霉素XF-51#新菌种有较高的生产能力和适应性。高糖高氮的新种子配方适应于XF-51#菌种，生产中不但种子发芽早，菌丝量多且分枝长、粗壮、菊花团状伸展且密网形成快，有利于大罐中前期恢复。提示我们生产中要特别重视中小罐的投料配比和条件控制以保证进罐种子质量。由于该厂空气量偏低，采用以玉米粉代替一半以上淀粉，减少黄豆饼用量，加入本地资源丰富的花生饼组成发酵稀配方，使料液偏稀，不但会有利于成本降低，也可保证对空气的利用，有益于正常发酵。因为试验证实，稀稠配方对发酵单位影响不大，XF-51#菌种发酵优化配置结果是在变动中比较产生，有较好的重现性，因此为新菌种XF-51#上罐投入大生产，提供了科学依据。
, http://www.100md.com
应当指出，庆大霉素发酵生产是一系统工程，菌种好只是一个重要的使发酵单位高的先决条件和重要因素，其它诸如接种量大小、补种补料、装料系数、空气流量、温度及压力控制等因素，还有一些人力和设备因素，都会影响庆大霉素的发酵水平。多因素多水平的优化设计技术，可实现发酵工艺的优化配置，将会对提高生产发酵水平，发挥积极作用。
作者简介：李强 开封第二师范学校
李建正 刘素兰 河南省医药工业研究所
张中图 金哲平 徐云峰 解放军9735工厂
参考文献
1 俞俊堂，唐孝宣.生物工艺学.华东化工学院出版社，1991.
收稿日期：1999-03-24, 百拇医药