米尔贝霉素是一类十六元环大环内酯类的聚酮类化合物,根据化合物中是否具有氢化苯并呋喃结构,可将其简单分为α-型和β-型两类结构。由于α-型的活性远高于β-型,国内外研究以α-型为主。目前商业化市场的主流产品是C-5肟化的米尔贝霉素,是A3肟和A4肟的混合物,比例要求A3肟小于20%,A4肟大于80%,其活性高、毒性作用低、安全可靠、易降解以及对寄生虫有优良的防治效果,因而被广泛用于抗寄生虫药物。米尔贝霉素肟的混合物工业化生产是半发酵半合成获得的,发酵获得米尔贝霉素,发酵液经过提取精制合成获得肟化混合物。米尔贝霉素肟的比例有严格的要求,因两个组分结构和理化性质相似,提取过程也很难去控制,所以单组分高产菌株选育和发酵培养优化,对于提高米尔贝霉素肟生产水平有重大意义。本研究以链霉菌Streptomyces milbemycinicus CGMCC 7677为出发菌,经自然分离获得的菌株,效价1056 mg/L,A4含量74.7%,经过紫外、常压室温等离子体、亚硝基胍、甲基磺酸乙酯等物理化学单独或组合诱变,采用含有甘氨酸、乙酸钠及利福霉素的抗性平板进行筛选,米尔贝霉素发酵效价提高3倍多。继续使用含有3-溴丙酮酸的抗性平板筛选获得两个跟出发菌株菌落形态差别较大的菌落,两个菌株分别进行进一步的诱变和抗性筛选,获得两株米尔贝霉素单组分高产菌株75-22(A4高产)和95-23(A3高产)。突变株75-22摇瓶效价(A3+A4)3500 mg/L以上,A4含量80%以上。突变株95-23摇瓶效价(A3+A4)3000 mg/L,A3含量70%以上。对两株突变株遗传稳定性进行考察,遗传稳定性良好。对新选育的菌株移种条件、培养温度和培养基装量等参数进行考察。通过碳源和氮源单因素筛选、正交实验对发酵培养基进行优化,获得适合不同单组分高产菌株的发酵培养基。使用优化过的培养基及培养条件,75-22摇瓶培养12天,发酵效价(A3+A4)可以达到3700 mg/L,A4含量80%以上。95-23摇瓶培养12天,72hr补入0.2%的乙酸钠和0.2%丙酸钠,发酵效价(A3+A4)达到了 3100 mg/L,A3含量70%以上。两个菌株在50L发酵罐进行放大,通过分析模拟摇瓶试验代谢曲线,增加补料工艺。75-22在50L发酵罐培养12天,通过补加果糖,发酵效价(A3+A4)达到了 3600 mg/L以上,A4含量80%以上。95-23在50L发酵罐培养12天,通过补加葡萄糖和前体,发酵效价(A3+A4)达到了 3000 mg/L以上,A3含量70%以上。米尔贝霉素高产单组分菌株的选育和发酵放大研究,为米尔贝霉素工业化生产成本降低、质量提高提供了良好的基础。