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纳他霉素( Natamycin )是一种广谱的抗霉菌、酵母菌等真菌的多烯大环内酯类抗生素,可有纳塔尔链霉菌(Streptomycesna talensis)、恰塔努加链霉菌(Streptomyces chatanoogensis)和褐黄孢链霉菌(Streptomyces gilvosporeus)等经发酵生产。与其他化学防腐剂相比,纳他霉素使用量仅有10-6数量级,且适用的pH值范围较广。纳他霉素无毒、且不致突变、不致癌、不致畸、不致敏,同时使用中也不影响产品风味,被誉为是一种高效、安全生物防腐剂。本实验以褐黄孢链霉菌Streptomyces gilvosporeus,ATCC13326为出发菌株,其遗传背景相对清楚,产量低而稳定。本文采取以下方法对其进行了初步研究,结果如下:采用高温驯化方法对褐黄孢链霉菌Streptomyces gilvosporeus,ATCC 13326进行菌种改良。经过数轮温度梯度驯化培养,最终筛选到一株适应36℃条件生长,且生孢子速度快、孢子饱满均匀的HS-5菌株。将高温驯化选育出的HS-5菌株于分离平板培养。结果发现其菌落形态特征与出发菌株对比有明显变化。对HS-5菌株做种子生长曲线和分批发酵动力学实验,结果发现种龄与出发菌株相比提前6 h;菌体生长的稳定期,纳他霉素的合成期与出发菌株相比都有延长;同时纳他霉素产量也比出发菌株产量提高了41.3 %。以高温驯化选育出的HS-5菌株为出发菌株,采用化学诱变剂DES诱变处理,结合红霉素抗性平板及突变株遗传稳定性实验选育抗性突变株。最终选育到一株纳他霉素高产菌株DS-C-13,产量达到219.42.±2.82 mg/L。对选育出的DS-C-13菌株进行培养条件和培养基优化。研究了接种量、溶氧、碳氮源对其纳他霉素发酵的影响。在优化条件下,即在接种量4%、装液量30 mL/250 mL、葡萄糖50 g/L、酵母膏5 g/L、大豆蛋白胨20 g/L的条件下发酵,纳他霉素产量达到256.32 mg/L,比优化前提高16.82%。为进一步提高该菌株纳他霉素产量,在单因素实验基础上,采用响应面法对纳他霉素发酵工艺做进一步优化。根据Box-Benhnken的中心组合实验设计原理,选取对纳他霉素发酵有显著影响的碳源葡萄糖、接种量和装液量三个因素,做三因素三水平试验,优化后条件如下:接种量2.7%、装液量29 mL/250 mL、葡萄糖44.63 g/L、酵母膏5 g/L、大豆蛋白胨20 g/L。参照理论上的最佳发酵工艺条件进行验证实验,结果纳他霉素产量为256.32 mg/L,与理论值相差1.48%。通过此方法使纳他霉素产量又提高了27.17 %。