乙基伊维菌素高产菌株选育及其发酵工艺优化

摘要

基因工程菌Streptomyces avermitilis AVE-H39产生的甲基和乙基伊维菌素(methyl and ethyl ivermectins),为新型高效低毒的阿维菌素(avermectin)衍生物,具有很好的开发应用前景。活性测试结果显示,乙基伊维菌素对朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus和松材线虫Bursaphelenchus xylophilus等农林作物害虫的活性优于甲基伊维菌素。鉴于菌株S.avermitilis AVE-H39的乙基伊维菌素产量低,制约了产业化开发,本研究经过多轮诱变选育,筛选获得了一株乙基伊维菌素发酵单位高的突变菌株,并通过Plackett-Burman试验设计及Box-Behnken设计-响应面法(response surface methodology,RSM)对该突变菌株的发酵培养基进行改良。经优化后的发酵条件为:玉米淀粉149.8 g/L,黄豆粉38.1 g/L,(NH4)2SO43.04 g/L,甘露醇30.0 g/L,酵母抽提物20.0 g/L,CaCO_(3)3.0 g/L,CoCl_(2)0.01 mg/L,FeSO_(4)0.002 mg/L,转速220 r/min,pH 7.2,装液量30 mL/250 mL,接种量5%,发酵温度28℃。在此条件下,乙基伊维菌素的发酵效价达到最大值,为4965 mg/L。研究结果将为开发以乙基伊维菌素为主成分的新型十六元大环内酯农药奠定基础。