專利名稱：菌體蛋白與菌體抽提物和抽提濾渣及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及抗生素發酵工業廢渣的治理和綜合利用技術領域，具體涉及青霉素濾渣脫除青霉素藥殘后的綜合利用。具體地說，是一種以青霉素濾渣為原料，經微生物發酵過程，去除青霉素藥殘后，制備成菌體蛋白或菌體抽提物和抽提濾渣產品；本發明還涉及該菌體蛋白在動物飼料和農肥領域的應用，該菌體抽提物在生物培養基中的應用，該抽提濾渣在飼料和農肥領域的應用。
背景技術：
青霉素發酵工業是我國抗生素生產的主體工業，青霉素生產的主要原料為葡萄糖、豆餅粉及一些無機鹽類。在發酵過程中，微生物代謝不僅產生了人們所需的青霉素，同時形成大量的菌絲體和尚沒利用完的原料，過濾后這些菌絲體和尚未利用完的原料合稱青霉素濾渣，簡稱“濾渣”。這些濾渣成為青霉素生產廢渣被排出。由于濾渣內含有40％以上的蛋白質，過去有的廠家將其干燥為飼料蛋白，但是，由于濾渣中有一定量的青霉素殘留，簡稱“藥殘”，作為飼料蛋白質攝入動物體內后，形成“抗肉”、“抗蛋”產品，造成對人類的直接危害。2002年此做法已被國家有關部門明令禁止。目前，這些濾渣有的悄悄被排入江河或山谷，有的通過不同渠道流向社會，此種做法嚴重的危害了生態環境和人類健康。當然，也有將濾渣干燥后作為農肥施用的，但是青霉素藥殘不解決，將直接破壞土壤微生態平衡，誘發耐藥菌株的產生，這在國際上已被明令禁止。因此，抗生素濾渣合理開發利用已上升到了人類健康、環境治理、資源開發可持續發展的綜合高度。到目前為止，國際國內關于這方面的研究還未見報道。
發明內容
本發明的目的在于利用微生物發酵法徹底去除青霉素濾渣內的青霉素藥殘，制成菌體蛋白，將其直接用于動物飼料和農肥領域；本發明的目的還在于將脫藥殘青霉素濾渣進一步分離提取其中以復合氨基酸為主要成分的原生質物質，制成菌體抽提物，并將該菌體抽提物應用于生物培養基中作為有機氮源，同時將制備菌體抽提物過程中產生的抽提濾渣作為動物飼料和農肥應用于養殖或種植領域。本發明的目的是按以下技術方案實現的一種菌體蛋白，該菌體蛋白是以青霉素濾渣為原料，通過接種酵母菌、乳酸菌、芽胞桿菌進行發酵去除其中的青霉素藥殘后，發酵液再經干燥過程制備而成；成品為棕黃色粉狀物，主要成分為總氮6-9％，水分3-12％。
一種菌體抽提物，該菌體抽提物是以青霉素濾渣為原料，通過接種酵母菌、乳酸菌、芽胞桿菌進行發酵去除其中的青霉素藥殘后，發酵液經過一次固液分離，所得液相經濃縮或干燥過程制備而成；或者調節液相的PH值，二次固液分離后液相經濃縮或干燥過程制備而成；其成品為黃褐色膏狀或黃褐色粉狀物，主要成分為總氮6-12％、水分3-10％(粉狀物)、12-40％(膏狀物)。
一種抽提濾渣，該抽提濾渣是以青霉素濾渣為原料，通過接種酵母菌、乳酸菌、芽孢桿菌進行發酵去除其中的青霉素藥殘后，發酵液經過固液分離所得固相經干燥粉碎制備而成。
以上菌體蛋白或菌體抽提物和抽提濾渣的具體制備方法如下1、菌種制備本發明使用的菌種是乳酸菌、酵母菌和芽胞桿菌，其中酵母菌是釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)，乳酸菌主要是乳桿菌屬(Lactobacillus)、乳鏈球菌屬(Streptococcus)、腸膜明串珠菌屬(Leuconostoc)中的一種或幾種菌，芽孢桿菌主要是蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus)、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、地衣形芽胞桿菌(Bacillus licheniformis)。以上菌種均購買于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(CGMCC)，各菌種在青霉素濾渣發酵過程中單獨使用一種或幾種復合使用。
(1)復合種子液的制備其培養基為碳源0.1-10％、有機氮源0.1-3％、磷酸氫二鉀0.01-1％、硫酸銨0.1-2％、硫酸鎂0.01-0.5％、碳酸鈣0.01-0.5％、氯化鈉0.01-0.5％，滅菌；降溫后接入酵母菌和乳酸菌或酵母菌、乳酸菌、芽孢桿菌，控制溫度25-37℃，培養24-72小時，制得酵母菌、乳酸菌、芽孢桿菌復合種子液；(2)芽孢桿菌種子液的制備其培養基均為營養肉湯培養基或將該培養基中的牛肉膏替換成酵母膏(蛋白胨1％、牛肉膏或酵母膏0.3％，氯化鈉0.5％)；分別接種蠟狀芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、地衣形芽孢桿菌于培養基內，25-37℃通氣攪拌培養，通氣量為1∶0.5-1∶1vvm，攪拌轉速100-240rpm，培養18-24小時即得蠟狀芽孢桿菌或枯草桿菌或地衣形芽孢桿菌種子液；2、發酵將青霉素濾渣投入發酵裝置內，按發酵體積2-20％的接種量接入復合種子液和0.5-5％的芽孢桿菌種子液，攪拌均勻，控制溫度25-37℃培養24-72小時，在培養過程中，間歇通氣攪拌，通氣量為1∶0.2-1∶1vvm，攪拌轉速為100-240rpm，發酵過程中檢測青霉素藥殘，當檢測無青霉素藥殘，發酵終止，得成熟脫藥殘青霉素濾渣發酵液；3、干燥將上述發酵液干燥粉碎得到的產品即為脫藥殘菌體蛋白，其成品為棕黃色粉狀物，總氮6-9％，水分3-12％；如果將步驟2的發酵液進一步加工制備菌體抽提物，繼續下一步驟
4、分離提取將步驟2培養成熟的發酵液進行一次固液分離，所得液相直接干燥或濃縮制成粉狀或膏狀菌體抽提物；或收集液相調PH值5-9，再進行二次固液分離，收集二次液相直接干燥或濃縮制成粉狀或膏狀菌體抽提物；該粉狀菌體抽提物成品為棕黃色粉狀物，總氮8-12％，水分3-10％，該膏狀菌體抽提物成品為黃褐色膏狀物，總氮6-10％，水分12-40％；將一次固液分離的固相通過干燥處理和粉碎過程制成抽提濾渣，其成品為棕褐色粉狀物，總氮5-8％，水分5-15％，用作飼料或農肥。
本發明具有以下積極效果1、本發明首先解決了青霉素濾渣內青霉素藥殘的問題，為青霉素濾渣的安全使用拓寬了道路，更重要的是解決了青霉素生產中濾渣對環境的污染問題，對環境保護、人類健康具有極其重大的意義。
2、本發明利用青霉素濾渣脫藥殘后，抽提其中的復合氨基酸等原生質物質制備成菌體抽提物，由于其原材料來自工業廢渣，所以，成本低廉，經濟效益可觀，可降低青霉素的綜合生產成本，提升企業的競爭力。
3、本發明利用青霉素濾渣脫藥殘后在制備菌體抽提物時，由于抽提掉了大量的原生質物質降低了抽提濾渣內不易干燥物質的含量，所以容易干燥，解決了青霉素濾渣不易干燥的問題。
4、本發明生產工藝設計合理，全程無新的有害物質添加，并將最后抽提濾渣應用于飼料或農肥，再無“三廢”排放，吃干榨盡，為青霉素的清潔生產開創了新的途徑，符合可持續發展戰略。
圖1為本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式實施例制造實施例1處理1000千克青霉素濾渣，制備菌體蛋白
1、菌種制備酵母菌選用釀酒酵母(Saccharomyes cerevisiaeMeyen ex Hansen)CGMCC AS 2.121，乳酸菌選用乳鏈球菌(Streptococcus lactis)CGMCC AS 1.1690、發酵乳桿菌(L.fermentum)AS 1.122，兩種乳酸菌與酵母菌復合培養，另將蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus)CGMCC AS 1.895單獨培養；(1)、酵母菌、乳酸菌的復合培養一級種子液的制備其培養基為紅糖25克、蛋白胨5克、磷酸氫二鉀1克、硫酸鎂0.5克、硫酸銨5克、碳酸鈣0.3克、氯化鈉5克，以水定容至1000毫升，115℃滅菌20分鐘；降溫后接入釀酒酵母、乳酸鏈球菌、發酵乳桿菌，控制溫度34±1℃培養48小時，制得酵母菌、乳酸菌一級復合種子液；二級種子液的制備其培養基為紅糖750克、蛋白胨150克、磷酸氫二鉀30克、硫酸鎂15克、硫酸銨150克、碳酸鈣10克、氯化鈉150克，以水定容至30升，115℃滅菌20分鐘；降溫后接入一級復合種子液1000毫升，控制溫度34±1℃培養48小時，制得酵母菌、乳酸菌二級復合種子液；(2)、蠟狀芽孢桿菌種子液的制備一級種子的制備稱取蛋白胨10克、牛肉膏3克、氯化鈉5克，定容1000毫升，分裝10個500毫升三角瓶內，115℃滅菌20分鐘，降溫后接入菌種，于搖床培養，搖床轉速200rpm，溫度34±1℃培養24小時即得蠟狀芽孢桿菌一級種子液。
二級種子液的制備稱取蛋白胨100克、牛肉膏30克、氯化鈉50克，定容10升，115℃滅菌20分鐘，降溫后接入一級種子1000毫升，于34±1℃通氣攪拌培養，通氣量為1∶0.2-1∶0.5vvm，攪拌轉速180-200rpm，培養24小時即得蠟狀芽孢桿菌二級種子液；2、發酵將1000千克青霉素濾渣投入發酵裝置內，接入30升酵母菌、乳酸菌二級復合種子液和10升蠟狀芽孢桿菌二級種子液，攪拌均勻，控制溫度34±1℃培養48小時，在培養過程中，間歇通氣攪拌，通氣量為1∶0.5-1∶1vvm，攪拌轉速為200rpm；控制溫度34±1℃培養48小時，檢測無青霉素藥殘，發酵終止；3、干燥將發酵液噴霧干燥后得到的產品即為菌體蛋白，其總氮為8.12％，水分4.6％。
制造實施例2處理1000千克青霉素濾渣制備膏狀菌體抽提物和抽提濾渣1、菌種制備酵母菌選用釀酒酵母(Saccharomyes cerevisiaeMeyen ex Hansen)CGMCC AS 2.610，乳酸菌選用腸膜明串珠菌(L.mesenteroides)CGMCC AS 1.20、德氏乳桿菌保加利亞亞種(L.adlbrueckii subsp bulgaricus)CGMCC AS 1.1482，三種菌復合培養，枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)CGMCC AS 1.140單獨培養；(1)、酵母菌、乳酸菌的復合培養一級種子的制備其培養基為葡萄糖1克、酵母膏10克、氯化鈉1克、磷酸氫二鉀0.1克、硫酸鎂0.1克、硫酸銨1克、碳酸鈣0.1克，以水定容至1000毫升，115℃滅菌10分鐘；降溫后接入等比例釀酒酵母、腸膜明串珠菌、德氏乳桿菌保加利亞亞種，控制溫度36±1℃培養36小時，既得酵母菌、乳酸菌一級復合種子液；二級種子的制備其培養基為葡萄糖100克、酵母膏1千克、氯化鈉100克、磷酸氫二鉀10克、硫酸鎂10克、硫酸銨100克、碳酸鈣10克，，以水定容至100升，100℃滅菌20分鐘；降溫后接入一級復合種子液1000毫升，控制溫度36±1℃培養36小時，既得酵母菌、乳酸菌二級復合種子液；(2)、枯草芽孢桿菌種子液的制備一級種子的制備稱取蛋白胨10克、酵母膏3克、氯化鈉5克，定容1000毫升，分裝10個500毫升三角瓶內，115℃滅菌20分鐘，降溫后接入菌種，于搖床培養，搖床轉速150rpm，溫度36±1℃，培養20小時即得枯草桿菌一級種子。
二級種子液的制備稱取蛋白胨300克、酵母膏90克、氯化鈉100克，定容30升，115℃滅菌20分鐘，降溫后接入一級種子，于36±1℃通氣攪拌培養，通氣量為1∶0.5-1∶1vvm，攪拌轉速150rpm，培養20小時即得枯草桿菌二級種子液；2、發酵將1000千克青霉素濾渣投入發酵裝置內，接入100升酵母菌、乳酸菌二級復合種子液和30升枯草桿菌二級種子液，攪拌均勻，控制溫度36±1℃，在培養過程中，間歇通氣攪拌，通氣量為1∶0.5-1∶1vvm，攪拌轉速為150rpm，培養60小時檢測無青霉素藥殘，發酵終止；3、分離提取將培養成熟的發酵液進行一次離心分離，液相用氫氧化鈉溶液調PH值7-8之間，再進行離心分離，收集濾液，將濾液于60-90℃真空濃縮至粘稠膏狀制成膏狀菌體抽提物，其總氮8.62％，水分25.75％；一次離心分離的固相物熱風干燥后的成品為抽提濾渣，其粗蛋白為43.8％，水分14％，用做飼料或農肥。
制造實施例3處理1000千克青霉素濾渣制備粉狀菌體抽提物和抽提濾渣1、菌種制備酵母菌選用釀酒酵母(Saccharomyes cerevisiaeMeyen ex Hansen)CGMCC AS 2.121，，乳酸菌選用植物乳桿菌(L.plantarum)CGMCC AS 1.3兩種菌復合培養，地衣形芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)CGMCC AS 1.932單獨培養；(1)、酵母菌、乳酸菌的復合培養一級種子的制備其培養基為糖蜜50克、牛肉膏5克、氯化鈉2.5克、磷酸氫二鉀5克、硫酸鎂2克、硫酸銨10克、碳酸鈣0.5克，以水定容至1000毫升，100℃滅菌10分鐘；降溫后接入等釀酒酵母，植物乳桿菌，控制溫度30±1℃培養72小時，既得酵母菌、乳酸菌一級復合種子液；二級種子的制備其培養基為糖蜜10千克、牛肉膏1千克、氯化鈉500克、磷酸氫二鉀1千克、硫酸鎂400克、硫酸銨2千克、碳酸鈣100克，以水定容至200升，100℃滅菌10分鐘；降溫后接入一級復合種子液1000毫升，控制溫度30±1℃培養72小時，制得酵母菌、乳酸菌二級復合種子液；(2)、地衣形芽孢桿菌種子液的制備一級種子的制備稱取蛋白胨10克、牛肉膏3克、氯化鈉5克，定容1000毫升，分裝10個500毫升三角瓶內，115℃滅菌20分鐘，降溫后接入菌種，于搖床培養，搖床轉速150rpm，溫度32±1℃，培養24小時即得地衣形芽胞桿菌一級種子；二級種子液的制備稱取蛋白胨300克、牛肉膏90克、氯化鈉100克，定容30升，115℃滅菌20分鐘，降溫后接入一級種子，于32±1℃，通氣攪拌培養，通氣量為1∶0.5-1∶1vvm，攪拌轉速180rpm，培養24小時即得地衣形芽孢桿菌二級種子液；2、發酵將1000千克青霉素濾渣投入發酵裝置內，接入200升酵母菌、乳酸菌二級復合種子液和30升地衣形芽孢桿菌二級種子液，攪拌均勻，控制溫度30±1℃培養，在培養過程中，間歇通氣攪拌，通氣量為1∶0.5-1∶1vvm，攪拌轉速為180rpm；培養72小時青霉素藥殘檢不出時，發酵終止；3、分離提取將培養成熟的發酵液進行離心分離，收集液相用石灰水調PH值6.5-7，再進行離心分離，收集濾液，將濾液噴霧干燥，制成粉狀菌體抽提物，其總氮11.1％，水分3.51％；將第一次離心分離的固相物烘干后制成抽提濾渣，其粗蛋白為41.2％，水分9.4％，用做飼料或農肥。
制造實施例4處理1000千克青霉素濾渣制備膏狀菌體抽提物和抽提濾渣1、菌種制備酵母菌選用釀酒酵母(Saccharomyes cerevisiaeMeyen ex Hansen)CGMCC AS 2.610，乳酸菌選用腸膜明串珠菌(L.mesenteroides)CGMCC AS 1.20、德氏乳桿菌保加利亞亞種(L.adlbrueckii subsp bulgaricus)CGMCC AS 1.1482，芽孢桿菌選用地衣形芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)CGMCC AS 1.932四種菌復合培養；(1)、復合種子液的制備一級種子液的制備其培養基為糖蜜30克、酵母膏10克、氯化鈉5克、磷酸氫二鉀10克、硫酸鎂0.5克、硫酸銨10克、碳酸鈣0.5克，以水定容至1000毫升，100℃滅菌10分鐘；降溫后接入釀酒酵母、腸膜明串珠菌、德氏乳桿菌保加利亞亞種、地衣形芽孢桿菌，控制溫度35±1℃培養36小時，既得一級復合種子液；二級種子液的制備其培養基為糖蜜3千克、酵母膏1千克、氯化鈉500克、磷酸氫二鉀1千克、硫酸鎂500克、硫酸銨1千克、碳酸鈣50克，以水定容至100升，100℃滅菌10分鐘；降溫后接入一級復合種子液1000毫升，控制溫度35±1℃培養36小時，既得酵母菌、乳酸菌、芽孢桿菌二級復合種子液；2、發酵將1000千克青霉素濾渣投入發酵裝置內，接入100升酵母菌、乳酸菌、芽孢桿菌二級復合種子液，攪拌均勻，控制溫度35±1℃，在培養過程中，間歇通氣攪拌，通氣量為1∶0.5-1∶1vvm，攪拌轉速為150rpm，培養60小時檢測無青霉素藥殘，發酵終止；3、分離提取將培養成熟的發酵液進行離心分離，收集濾液，將濾液于60-90℃真空濃縮至粘稠膏狀制成膏狀菌體抽提物，其總氮6.2％，水分39.6％；離心分離的固相熱風干燥后的成品為抽提濾渣，其粗蛋白為43.8％，水分9％，用做飼料或農肥。
制造實施例5處理1000千克青霉素濾渣，制備菌體蛋白1、菌種制備酵母菌選用釀酒酵母(Saccharomyes cerevisiaeMeyen ex Hansen)CGMCC AS 2.121，乳酸菌選用乳鏈球菌(Streptococcus lactis)CGMCC AS 1.1690、發酵乳桿菌(L.fermentum)AS 1.122，兩種乳酸菌與酵母菌復合培養，另將枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)CGMCC AS 1.892單獨培養；(1)、酵母菌、乳酸菌的復合培養一級種子的制備其培養基為淀粉100克、酵母粉30克、磷酸氫二鉀10克、硫酸鎂5克、硫酸銨2克、碳酸鈣5克、氯化鈉0.1克，以水定容至1000毫升，100℃滅菌10分鐘；降溫后接入釀酒酵母、乳酸鏈球菌、發酵乳桿菌，控制溫度28±1℃培養72小時，制得酵母菌、乳酸菌一級復合種子液；
二級種子的制備其培養基為淀粉10千克、酵母粉3千克、磷酸氫二鉀1千克、硫酸鎂500克、硫酸銨200克、碳酸鈣500克、氯化鈉10克，以水定容至100升，100℃滅菌10分鐘；降溫后接入一級復合種子液1000毫升，控制溫度28±1℃培養72小時，制得酵母菌、乳酸菌二級復合種子液；(2)、枯草芽孢桿菌種子液的制備一級種子的制備稱取蛋白胨10克、牛肉膏3克、氯化鈉5克，定容1000毫升，分裝10個500毫升三角瓶內，115℃滅菌20分鐘，降溫后接入菌種，于搖床培養，搖床轉速200rpm，溫度34±1℃培養24小時即得蠟狀芽孢桿菌一級種子液。
二級種子液的制備稱取蛋白胨200克、牛肉膏60克、氯化鈉100克，定容20升，115℃滅菌20分鐘，降溫后接入一級種子1000毫升，于34±1℃通氣攪拌培養，通氣量為1∶0.2-1∶0.5vvm，攪拌轉速180-200rpm，培養24小時即得枯草芽孢桿菌二級種子液；2、發酵將1000千克青霉素濾渣投入發酵裝置內，接入100升酵母菌、乳酸菌二級復合種子液和20升枯草芽孢桿菌二級種子液，攪拌均勻，控制溫度28±1℃培養，在培養過程中，間歇通氣攪拌，通氣量為1∶0.5-1∶1vvm，攪拌轉速為200rpm，培養72小時，檢測無青霉素藥殘，發酵終止；3、干燥將發酵液噴霧干燥后得到的產品即為菌體蛋白，其總氮為6.8％，水分11.8％。
制造實施例6處理1000千克青霉素濾渣制備菌體蛋白1、菌種制備菌種選用蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus)CGMCCAS 1.895單獨培養，
一級種子液的制備稱取蛋白胨10克、牛肉膏3克、氯化鈉5克，定容1000毫升，分裝10個500毫升三角瓶內，115℃滅菌20分鐘，降溫后接入蠟狀芽孢桿菌，于搖床培養，搖床轉速180rpm，溫度36±1℃，培養20小時即得一級種子液；二級種子液的制備稱取蛋白胨500克、酵母膏100克、氯化鈉150克，定容50升，115℃滅菌20分鐘，降溫后接入一級種子液1000毫升，于36±1℃通氣攪拌培養，通氣量為1∶0.5-1∶1vvm，攪拌轉速180rpm，培養20小時即得蠟狀芽胞桿菌二級種子液；2、發酵將1000千克青霉素濾渣投入發酵裝置內，接入50升蠟狀芽胞桿菌二級種子液，攪拌均勻，控制溫度36±1℃，在培養過程中，通氣攪拌，通氣量為1∶0.5-1∶1vvm，攪拌轉速為180rpm，培養30小時檢測無青霉素藥殘，發酵終止；3、干燥將上述發酵液噴霧干燥得到的產品即為菌體蛋白，其總氮為7.18％，水分為4.1％。
將實施例6的菌種換成地衣形芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌都能得到同樣的菌體蛋白、菌體抽提物和抽提濾渣。
需要說明的是，在制造實施例中，酵母菌、乳酸菌、芽孢桿菌各菌種之間的組合是隨機的，各菌種所用的培養基成分含量也是隨機的，并非僅限于實施例1-6的模式。
應用實施例1菌體抽提物在阿維菌素搖瓶發酵試驗中的應用將本發明制備的膏狀菌體抽提物做為阿維菌素發酵培養基的有機氮成分，其操作過程為制備培養基取淀粉7％、豆餅粉0.8％、本發明的菌體抽提物0.25％(對照組用等量常規酵母膏)、酵母粉0.4％、硫酸鎂0.2％、磷酸氫二鉀0.05％、碳酸鈣0.002％、以水補足至100％，調PH7.0-7.2，三角瓶分裝，裝量為100ml/500ml，121℃滅菌30分鐘；接種和培養接種量為1％，種后將三角瓶放于搖瓶機上，轉速180rpm，溫度28±1℃培養9天下搖瓶，以高效液相色譜儀測定化學效價。經過5次平行試驗，每次試驗設計實驗組和對照組各10瓶，試驗結果為10瓶平均數，結果，以本發明的菌體抽提物替換常規酵母膏使用，化學效價提高10％左右。
見表1表1
應用實施例2菌體抽提物在土霉素搖瓶發酵試驗中的應用效果如下將本發明制備的粉狀菌體抽提物做為土霉素發酵培養基的有機氮成分，其操作過程為制備培養基取淀粉10％、糊精5％、豆餅粉2％、本發明的菌體體抽提物0.25％(對照組用等量常規酵母粉)、硫酸銨1.2％、磷酸氫二鉀0.015％、碳酸鈣1.2％、氯化鈉0.4％、以水補足至100％，三角瓶分裝，裝量為40ml/500ml，每瓶加1毫升豆油，121℃滅菌30分鐘；接種和培養接種量為每瓶5毫升，種后將三角瓶放于搖瓶機上，轉速200-220rmp，溫度30±1℃培養8天下搖瓶，以581型分光光度計測定化學效價。經過5次平行試驗，每次試驗設計實驗組和對照組各10瓶，試驗結果為10瓶平均數，結果，以本發明的菌體抽提物替換常規酵母粉使用，化學效價有所提高。見表2表2
應用實施例3抽提濾渣在生長育肥豬飼料中的應用實驗組飼料配方玉米粉62％、麩皮20％、豆餅4％、抽提濾渣12％、賴氨酸0.24％、骨粉0.79％、貝殼粉0.74％、食鹽0.23％。
營養水平粗蛋白15.19％、鈣0.6％、磷0.5％、食鹽0.23％、賴氨酸0.75％、蛋氨酸+胱氨酸0.58％、消化能13.84兆焦/千克。
對照組飼料配方為正大808 20％濃縮豬飼料，按產品說明配比使用。
試驗用豬為杜洛克*軍牧1號雜交種，平均始重20.4千克，實驗組和對照組各60頭，隨機分組，同樣條件飼養100天，實驗組平均末重96.85千克/頭，料肉比3.58∶1，對照組平均末重95.91千克/頭，料肉比3.69∶1。
應用實施例4抽提濾渣在農肥中的應用抽提濾渣在大棚黃瓜施肥中的應用供試肥料抽提濾渣占肥料重量的30％，具體配方為抽提濾渣30％、膨化雞糞35％、草炭3％、膨潤土5％、磷酸二氫鉀4％、硫酸銨5％、微量元素3％、以腐熟秸稈粉補足至100％。
實驗方法采取大區對比，不設重復，處理區面積100平方米，施肥15千克，作底肥一次施用，對照區按常規化肥施肥標準。
實驗結果見表3表3
應用實施例5菌體蛋白在肉雞飼料中的應用實驗組飼料配方玉米粉60％、豆粕28％、菌體蛋白6％、油脂1％、賴氨酸0.13％、蛋氨酸0.14％、維生素0.01％、微量元素0.1％、磷酸三鈣1.5％、食鹽0.3％、石粉0.82％。
營養水平粗蛋白20.15％、賴氨酸1.09％、蛋氨酸0.45％、鈣0.70％、磷0.67％、代謝能12.16兆焦/千克。
對照組飼料配方哈爾濱博大肉雞用超濃縮2號4％、玉米粉64％、豆粕30％、油脂2％。
實驗用肉雞為艾維茵2周齡，來源于黑龍江省知青雞場，試驗組和對照組各為300只，隨機分組，飼養條件相同，7周齡出欄。
結果為對照組平均末重2.45千克/只，料肉比2.12∶1；試驗組平均末重2.49千克/只，2.08∶1。
應用實施例6菌體蛋白在農肥中的應用菌體蛋白在大棚菜豆施肥中的應用實驗作物紫花油豆。
供試肥料膨化雞糞35％、菌體蛋白30％、膨潤土6％、草炭4％、微量元素3％、腐熟秸稈粉15％、磷酸氫二鉀3％、硫酸銨4％。
實驗方法試驗采用對比法，不設重復，小區面積14.3畝，處理區，施用供試肥料120千克/畝，對照區施用常規化肥。
實驗結果見表4表4
權利要求
1.一種菌體蛋白，其特征在于該菌體蛋白是以青霉素濾渣為原料，通過接種酵母菌、乳酸菌、芽胞桿菌進行發酵去除其中的青霉素藥殘后發酵液再經干燥過程制備而成。
2.根據權利要求1所述的菌體蛋白，其特征在于該菌體蛋白主要成分為總氮6-9％，水分3-12％。
3.一種菌體抽提物，其特征在于該菌體抽提物是以青霉素濾渣為原料，通過接種酵母菌、乳酸菌、芽孢桿菌進行發酵去處青霉素藥殘后，發酵液經過一次固液分離，所得液相經濃縮或干燥過程制備而成；或者調節液相的PH值，二次固液分離后液相經濃縮或干燥過程制備而成。
4.根據權利要求3所述的菌體抽提物，其特征在于該菌體抽提物為粉狀或膏狀，要成分為總氮6-12％，水分3-40％。
5.一種抽提濾渣，其特征在于該抽提濾渣是以青霉素濾渣為原料，通過接種酵母菌、乳酸菌、芽孢桿菌進行發酵去除其中的青霉素藥殘后，發酵液經過固液分離所得固相經干燥粉碎制備而成。
6.制備權利要求1所述的菌體蛋白或權利要求3所述的菌體抽提物或權利要求5所述抽提濾渣的方法，其特征在于該方法包括酵母菌、乳酸菌、芽胞桿菌菌種的制備；以青霉素濾渣為原料的發酵過程；去除青霉素藥殘的發酵液的分離提取、濃縮或干燥過程。
7.根據權利要求1或3或5或6所述，所述的酵母菌為釀酒酵母(Saccharomyes cerevisiae)，乳酸菌為乳桿菌屬(Lactobacillus)、乳鏈球菌屬(Streptococcus)、腸膜明串珠菌屬(Leuconostoc)的一些種，芽孢桿菌為蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus)、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)地衣形芽孢桿菌(Bacilluslicheniformis)。
8.制備權利要求1所述的菌體蛋白的方法，其特征在于該方法包括以下步驟(1)菌種制備復合種子液的制備培養基為碳源0.1-10％、有機氮源0.1-3％、磷酸氫二鉀0.01-1％、硫酸銨0.1-2％l、硫酸鎂0.01-0.5％、碳酸鈣0.01-0.5％、氯化鈉0.01-0.5％，滅菌后接入酵母菌和乳酸菌或接入酵母菌、乳酸菌、芽孢桿菌，控制溫度25-37℃培養24-72小時；芽孢桿菌種子液的制備培養基為營養肉湯培養基或將該培養基中的牛肉膏替換成酵母膏，培養條件為控制溫度25-37℃，通氣量為1∶0.2-1∶1vvm，攪拌轉速100-200rpm，培養18-24小時；(2)發酵將青霉素濾渣投入發酵裝置內，按發酵體積2-20％的接種量接入復合種子液和0.5-5％的芽孢桿菌種子液，控制溫度25-37℃培養24-72小時，在培養過程中，間歇通氣攪拌，通氣量為1∶0.2-1∶1vvm，攪拌轉速為100-200rpm，發酵過程中檢測青霉素藥殘，當青霉素藥殘檢不出時發酵終止，得脫藥殘青霉素濾渣成熟發酵液；(3)干燥將脫藥殘青霉素濾渣成熟發酵液干燥后得到的產品即為菌體蛋白。
9.制備權利要求3所述的菌體抽提物和權利要求5所述的抽提濾渣的方法，其特征在于該方法包括以下步驟(1)菌種制備復合種子液的制備培養基為碳源0.1-10％、有機氮源0.1-3％、磷酸氫二鉀0.01-1％、硫酸銨0.1-2％l、硫酸鎂0.01-0.5％、碳酸鈣0.01-0.5％、氯化鈉0.01-0.5％，滅菌后接入酵母菌和乳酸菌或接入酵母菌、乳酸菌、芽孢桿菌，控制溫度25-37℃培養24-72小時；芽孢桿菌種子液的制備培養基為營養肉湯培養基或將該培養基中的牛肉膏替換成酵母膏，培養條件為控制溫度25-37℃，通氣量為1∶0.5-1∶1vvm，攪拌轉速100-200rpm，培養18-24小時；(2)發酵將青霉素濾渣投入發酵裝置內，按發酵體積2-20％的接種量接入復合種子液和0.5-5％的芽孢桿菌種子液，控制溫度25-37℃培養24-72小時，在培養過程中，間歇通氣攪拌，通氣量為1∶0.2-1∶1vvm，攪拌轉速為100-200rpm，發酵過程中檢測青霉素藥殘，當青霉素藥殘檢不出時發酵終止，得脫藥殘青霉素濾渣成熟發酵液；(3)分離提取將脫藥殘青霉素濾渣成熟發酵液進行一次固液分離，收集液相，直接干燥或濃縮制成粉狀或膏狀菌體抽提物；或調節液相的PH值至5-9，再進行二次固液分離，收集液相將其干燥或濃縮制成粉狀或膏狀菌體抽提物；將一次固液分離的固形物干燥粉碎后制成抽提濾渣。
10.權利要求1所述的菌體蛋白在飼料或農肥中應用。
11.權利要求2所述的菌體抽提物在生物培養基中應用。
12.權利要求8所述的抽提濾渣在飼料或農肥中應用。
全文摘要
本發明涉及青霉素濾渣脫除青霉素藥殘后的綜合利用領域，提供了一種以青霉素濾渣為原料，經微生物發酵去除青霉素藥殘后，經分離提取和濃縮干燥過程，制備成菌體蛋白或菌體抽提物和抽提濾渣產品，并將該菌體蛋白、抽提濾渣應用于動物飼料和農肥領域，該菌體抽提物應用于生物培養基中。本發明解決了青霉素濾渣的青霉素殘留問題，為以青霉素為龍頭的抗生素發酵工業實現清潔生產這一可持續發展目標提供可能，更重要的是，解決了青霉素濾渣對環境的污染和對人類健康的危害問題。
文檔編號C12P21/00GK1637148SQ20041008786
公開日2005年7月13日 申請日期2004年10月30日 優先權日2003年11月3日
發明者馬蘭, 孫玉勝 申請人:馬蘭, 孫玉勝