張凱 袁輝 毛義強(qiáng)
山東魯抗生物制造有限公司 山東濟(jì)寧 273517
泰樂菌素作為養(yǎng)殖業(yè)內(nèi)常用抗生素,為保證可以滿足市場(chǎng)需求,還需要進(jìn)一步對(duì)泰樂菌素的生產(chǎn)工藝進(jìn)行規(guī)范化管理,爭(zhēng)取通過研究分析,不斷的來提升其生產(chǎn)質(zhì)量和效益。在針對(duì)泰樂菌素生產(chǎn)工藝分析時(shí),重點(diǎn)在于育種方法、工藝流程以及提取工藝三個(gè)部分,通過對(duì)各個(gè)流程的有效管理,來消除泰樂菌素生產(chǎn)中存在的缺陷。
泰樂菌素又稱為泰樂霉素或太樂霉素,白色至淺黃色粉末,微溶于水,易溶于甲醇,是養(yǎng)殖業(yè)內(nèi)最為常用的一種抗生素,可用于治療畜禽支原體疾病,能夠有效預(yù)防畜禽呼吸道與消化道感染。同時(shí),在雞、豬、牛等飼養(yǎng)中可作為飼料添加劑使用,能夠有效促進(jìn)其生產(chǎn)發(fā)育,縮短飼養(yǎng)周期。在生產(chǎn)實(shí)踐中,酒石酸泰樂菌素與硫酸泰樂菌素應(yīng)用最為廣泛,前者多用于飲水劑使用,后者則主要用于飼料添加劑使用[1]。隨著泰樂菌素的廣泛應(yīng)用,企業(yè)需要面臨更大的生產(chǎn)壓力,這就需要在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)工藝的分析,爭(zhēng)取通過把握好每一個(gè)重點(diǎn),保證達(dá)到更高效益的生產(chǎn)效果。
2.1.1 物理誘變
對(duì)泰樂菌素菌株進(jìn)行物理誘變,所應(yīng)用的方法多是紫外線、激光輻射等手段,以此來提高菌株產(chǎn)量。同時(shí),物理誘變還可以提高菌株質(zhì)量,改善抗生素能力。目前對(duì)于泰樂菌素菌株的物理誘變,已經(jīng)成為了微生物空間育誘種的重要項(xiàng)目,通過太空誘變來得到更高質(zhì)量的菌株。
2.1.2 化學(xué)誘變
使用化學(xué)物質(zhì)來對(duì)泰樂菌素菌株進(jìn)行處理,通過誘導(dǎo)來確保菌株產(chǎn)生基因突變。比較常見的化學(xué)物質(zhì)如亞硝基胍、氯化鉀等。誘導(dǎo)菌株發(fā)生堿基突變,能夠使得菌株的生產(chǎn)能力在原有基礎(chǔ)上提高5-6倍,尤其是在孢子階段,菌株對(duì)化學(xué)誘變產(chǎn)生的反應(yīng)效果最佳,可以有效提高菌素產(chǎn)量,一般情況下可以多分離60%的菌株。
2.1.3 基因工程
相比其他育種方法,選擇基因工程進(jìn)行泰樂菌素的育種具有更強(qiáng)的目的性,通過傾向基因誘導(dǎo)方法,來得到高性能且表現(xiàn)穩(wěn)定的菌株。并且,基因工程還可以針對(duì)泰樂菌素中的次級(jí)菌株進(jìn)行改造,應(yīng)用生物合成的方法,改良次級(jí)菌株并重新應(yīng)用到泰樂菌素的生產(chǎn)中[2]。基因工程方法的實(shí)現(xiàn),推動(dòng)了泰樂菌素生產(chǎn)工藝的商業(yè)化,可以更大程度上增多泰樂菌素的菌株,同時(shí)還能夠增加菌株功能表達(dá)的基因,引入外源蛋白質(zhì),對(duì)該功能的基因進(jìn)行克隆,保證泰樂菌素育種的優(yōu)質(zhì)性。
2.2.1 原料選擇
泰樂菌素生產(chǎn)所應(yīng)用的原料包括:可溶性淀粉、酵母浸出粉、低溫黃豆餅粉、消泡劑、K2HPO4、α-淀粉酶、玉米淀粉、玉米蛋白粉、棉籽餅粉、魚肉浸出膏、酵母粉、KOH、KH2PO4、甘油、檸檬酸、口服葡萄糖、珍珠巖助濾劑、硅藻土助濾劑、酒石酸、NaOH(40%)。另外,生產(chǎn)過程中還需要消耗一部分的動(dòng)力材料,包括:蒸汽、飲用水、坑洞水、電以及低壓空氣等。
2.2.2 工藝流程
泰樂菌素的生產(chǎn)必須要嚴(yán)格按照流程來進(jìn)行,不得隨意更改工序,工藝流程主要包括以下:
(1)培養(yǎng)搖瓶種子。在深冷凍存管內(nèi),生產(chǎn)溫度調(diào)節(jié)為30℃,持續(xù)培養(yǎng)48h,待培養(yǎng)達(dá)標(biāo)后便可轉(zhuǎn)移到能夠進(jìn)行生產(chǎn)的搖瓶?jī)?nèi)。
(2)培養(yǎng)一級(jí)種子。適當(dāng)?shù)脑黾訙囟龋槍?duì)生產(chǎn)搖瓶?jī)?nèi)的種子進(jìn)行培養(yǎng),一般溫度調(diào)節(jié)到33℃,然后持續(xù)培養(yǎng)35-42h,處理后便可得到一級(jí)種子液。
(3)發(fā)酵培養(yǎng)。將生產(chǎn)溫度調(diào)節(jié)到32℃,發(fā)酵培養(yǎng)保持在220h,同時(shí)注意控制發(fā)酵罐內(nèi)壓強(qiáng)在0.05MPa,氣比控制在1:0.5-1:0.8范圍內(nèi),待發(fā)酵220h后將種子的發(fā)酵液取出。
(4)板框過濾。將適量的硫酸加入到得到的發(fā)酵液內(nèi),確定發(fā)酵液pH值達(dá)到3.7-3.9左右后進(jìn)行過濾操作。
(5)一次沉淀、過濾。應(yīng)用液堿來對(duì)濾液pH值進(jìn)行調(diào)節(jié),確認(rèn)pH=5.0,同時(shí)調(diào)節(jié)工藝溫度為65℃。二次調(diào)節(jié)pH值到7.4-7.8范圍內(nèi),便可進(jìn)行過濾操作,一次沉淀后得到的沉淀物,懸浮在65℃的溫水內(nèi)。
(6)二次沉淀、過濾。向溶液內(nèi)添加適量的檸檬酸,對(duì)生產(chǎn)溶液進(jìn)行第二次的沉淀與過濾操作。將pH值調(diào)節(jié)為4.5,同時(shí)降低工藝溫度到12℃,會(huì)有部分材料溶解到溶液內(nèi)。繼續(xù)向其中添加液堿,將pH值調(diào)節(jié)為6.6,溫度升高到65℃,進(jìn)行過濾操作,得到二次沉淀后的沉淀物,同樣懸浮在65℃的溫水內(nèi)。
(7)脫色過濾。通過二次沉淀后的溶液來得到脫色液,溫度調(diào)節(jié)為12℃,應(yīng)用酒石酸來對(duì)溶液進(jìn)行酸化處理,pH達(dá)到3.6,待沉淀物溶解后向其中加入0.5的活性炭,進(jìn)行30min脫色處理。過濾完成后進(jìn)行噴霧干燥,便可得到最終的泰樂菌素原粉。
針對(duì)泰樂菌素提取工藝的研究,關(guān)鍵在于提高生產(chǎn)工藝的過濾水平,并且在提取泰樂菌素后,還可以對(duì)工藝沉淀的丁酯進(jìn)行回收,避免資源浪費(fèi)。在工藝操作中為避免影響到提取質(zhì)量,需要注意過濾過程中的副反應(yīng),即[Al(OH)nCl6-n]m→[Al2(OH)3(OH)3],務(wù)必要做好每個(gè)細(xì)節(jié)的控制,注意工藝狀態(tài)的變化,以免產(chǎn)生異常。
生產(chǎn)工藝是否科學(xué)合理,直接決定著泰樂菌素的生產(chǎn)效益,企業(yè)加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)工藝的研究與分析,是提高工藝實(shí)踐價(jià)值的必然要求,必須要提高對(duì)此的重視。