菌丝霉素抗菌肽高密度发酵生产及其特性研究

[目的]开发菌丝霉素抗菌肽,以替代抗生素在饲料生产中添加使用。[方法]以高产菌丝霉素毕赤酵母基因工程菌PPle-BC01为供试菌株,在15 L实验室发酵罐优化发酵工艺的基础上,通过50 L、5 t、60 t发酵罐高密度发酵工艺进一步优化放大试验,实现了60 t罐规模的稳定生产。经层析柱分离、纯化,得到相对纯度≥90%的纯品。纯品水解后的游离氨基酸样品,经PITC衍生化处理后,再经过HPLC检测及氨基酸组成摩尔百分比计算与氨基酸混合标准品比对,分析其氨基酸组成。纯品经多肽蛋白质相对分子质量分析测试,测得plectasin单同位素相对分子量。纯品经蛋白浓度、抗菌效价测定、比活计算以及产品抗菌效价测定,获得产品中plectasin含量,同时测试了解其产品特性。[结果]60 t发酵罐稳定3批次试生产发酵液菌体湿重峰值分别为43.34%、43.78%和43.78%,抗菌效价峰值分别为10566.99、10986.45和10788.56 U/mL;喷雾干燥产品收率分别为12.19%、12.30%和12.50%,抗菌效价分别为100672.10、103561.20和99765.50 U/g。3批次试生产产品中plectasin含量分别为2.26%、2.32%和2.24%。纯品经检测符合plectasin由40个氨基酸组成的多肽的理论氨基酸残基个数值,分子量为4.4407 kD。产品在95℃温度以下具有良好的热稳定性;pH 3.0~9.0具有良好的酸碱稳定性;在0.03%~0.30%猪胆盐浓度具有较好的胆盐耐受性;对胃蛋白酶、胰蛋白酶和蛋白酶K均具有良好的抗降解性。[结论]发酵终产品收率达10%,产品抗菌效价达8万U/g以上,产品中plectasin含量达2%以上,实现了60 t罐规模的产业化稳定生产。