張凱 袁輝 毛義強
山東魯抗生物制造有限公司 山東濟寧 273517
泰樂菌素作為養(yǎng)殖業(yè)內常用抗生素,為保證可以滿足市場需求,還需要進一步對泰樂菌素的生產工藝進行規(guī)范化管理,爭取通過研究分析,不斷的來提升其生產質量和效益。在針對泰樂菌素生產工藝分析時,重點在于育種方法、工藝流程以及提取工藝三個部分,通過對各個流程的有效管理,來消除泰樂菌素生產中存在的缺陷。
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,能夠有效預防畜禽呼吸道與消化道感染。同時,在雞、豬、牛等飼養(yǎng)中可作為飼料添加劑使用,能夠有效促進其生產發(fā)育,縮短飼養(yǎng)周期。在生產實踐中,酒石酸泰樂菌素與硫酸泰樂菌素應用最為廣泛,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用,企業(yè)需要面臨更大的生產壓力,這就需要在總結經驗的基礎上,加強對生產工藝的分析,爭取通過把握好每一個重點,保證達到更高效益的生產效果。
2.1.1 物理誘變
對泰樂菌素菌株進行物理誘變,所應用的方法多是紫外線、激光輻射等手段,以此來提高菌株產量。同時,物理誘變還可以提高菌株質量,改善抗生素能力。目前對于泰樂菌素菌株的物理誘變,已經成為了微生物空間育誘種的重要項目,通過太空誘變來得到更高質量的菌株。
2.1.2 化學誘變
使用化學物質來對泰樂菌素菌株進行處理,通過誘導來確保菌株產生基因突變。比較常見的化學物質如亞硝基胍、氯化鉀等。誘導菌株發(fā)生堿基突變,能夠使得菌株的生產能力在原有基礎上提高5-6倍,尤其是在孢子階段,菌株對化學誘變產生的反應效果最佳,可以有效提高菌素產量,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,選擇基因工程進行泰樂菌素的育種具有更強的目的性,通過傾向基因誘導方法,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泰樂菌素中的次級菌株進行改造,應用生物合成的方法,改良次級菌株并重新應用到泰樂菌素的生產中[2]?;蚬こ谭椒ǖ膶崿F(xiàn),推動了泰樂菌素生產工藝的商業(yè)化,可以更大程度上增多泰樂菌素的菌株,同時還能夠增加菌株功能表達的基因,引入外源蛋白質,對該功能的基因進行克隆,保證泰樂菌素育種的優(yōu)質性。
2.2.1 原料選擇
泰樂菌素生產所應用的原料包括: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,生產過程中還需要消耗一部分的動力材料,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
泰樂菌素的生產必須要嚴格按照流程來進行,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,生產溫度調節(jié)為30℃,持續(xù)培養(yǎng)48h,待培養(yǎng)達標后便可轉移到能夠進行生產的搖瓶內。
(2)培養(yǎng)一級種子。適當?shù)脑黾訙囟?,針對生產搖瓶內的種子進行培養(yǎng),一般溫度調節(jié)到33℃,然后持續(xù)培養(yǎng)35-42h,處理后便可得到一級種子液。
(3)發(fā)酵培養(yǎng)。將生產溫度調節(jié)到32℃,發(fā)酵培養(yǎng)保持在220h,同時注意控制發(fā)酵罐內壓強在0.05MPa,氣比控制在1:0.5-1:0.8范圍內,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,確定發(fā)酵液pH值達到3.7-3.9左右后進行過濾操作。
(5)一次沉淀、過濾。應用液堿來對濾液pH值進行調節(jié),確認pH=5.0,同時調節(jié)工藝溫度為65℃。二次調節(jié)pH值到7.4-7.8范圍內,便可進行過濾操作,一次沉淀后得到的沉淀物,懸浮在65℃的溫水內。
(6)二次沉淀、過濾。向溶液內添加適量的檸檬酸,對生產溶液進行第二次的沉淀與過濾操作。將pH值調節(jié)為4.5,同時降低工藝溫度到12℃,會有部分材料溶解到溶液內。繼續(xù)向其中添加液堿,將pH值調節(jié)為6.6,溫度升高到65℃,進行過濾操作,得到二次沉淀后的沉淀物,同樣懸浮在65℃的溫水內。
(7)脫色過濾。通過二次沉淀后的溶液來得到脫色液,溫度調節(jié)為12℃,應用酒石酸來對溶液進行酸化處理,pH達到3.6,待沉淀物溶解后向其中加入0.5的活性炭,進行30min脫色處理。過濾完成后進行噴霧干燥,便可得到最終的泰樂菌素原粉。
針對泰樂菌素提取工藝的研究,關鍵在于提高生產工藝的過濾水平,并且在提取泰樂菌素后,還可以對工藝沉淀的丁酯進行回收,避免資源浪費。在工藝操作中為避免影響到提取質量,需要注意過濾過程中的副反應,即[Al(OH)nCl6-n]m→[Al2(OH)3(OH)3],務必要做好每個細節(jié)的控制,注意工藝狀態(tài)的變化,以免產生異常。
生產工藝是否科學合理,直接決定著泰樂菌素的生產效益,企業(yè)加強對生產工藝的研究與分析,是提高工藝實踐價值的必然要求,必須要提高對此的重視。