Производство биовита

Активное начало препарата – хлортетрациклин (биомицин):

Товарные формы препарата:

– биовит-80 – 80 г/кг ХТЦ и 8 мг/кг В₁₂;

– биовит-120 – 120 г/кг ХТЦ и 12 мг/кг В₁₂;

– биовит-160 – 160 г/кг ХТЦ и 16 мг/кг В₁₂.

Продуцент – актиномицет Streptomyces aureofaciens ТБ 633 ФУ.

Питательная среда для производственной ферментации: мука кукурузная –7,0%; экстракт кукурузный – 0,9%; NH₄Cl – 0,6%; CaCO₃ – 0,6%; бензил роданистый (стимулятор синтеза АБ) – 3 г/м³; CoCl₂ (для биосинтеза витамина В₁₂) – 3 г/м³; пеногаситель (технический рыбий жир) – 0,2%; рН 6,6–6,8.

Режим ферментации: температура культивирования – 26–28°С; расход воздуха – 60–70 м³/(м³∙ч); продолжительность ферментации – 70–90 ч. Активность КЖ – 3800–5000 ед./см³ (3,8–5,0 кг/м³). Тепловыделение при ферментации около 10000 кДж/(м³∙ч).

В условиях глубинного культивирования актиномицеты размножаются вегетативно, путем отделения фрагментов мицелия. На твердых питательных средах актиномицеты образуют колонии, на поверхности которых развиваются спорангии, содержащие споры круглой или овальной формы.

В качестве посевного материала используют споры, которые при температуре 2–6°С можно хранить до 3 месяцев. Споровой материал выращивают на разваренном пшене.

Накопление посевного материала производят в две стадии – в качалочных колбах объемом 750 см³ (200 см³ среды) и в посевном аппарате на питательной среде следующего состава: мука кукурузная (или ржаная) –5–6%; экстракт кукурузный – 5–6%; пеногаситель (технический рыбий жир) – 1,0%; рН 6,6–7,0.

В качалочных колбах выращивание длится 24–30 ч при температуре 26–28°С. Для засева посевного аппарата используют 600-800 см³ посевного материала из колб. Продолжительность процесса в посевном аппарате составляет 30–36 ч при температуре 26–28°С. Допустимо хранение посевного материала при температуре 16–18°С до 20 ч (или при 20–22°С не более 10 ч).

Муку заваривают при 80°С в течение 15 мин, затем задают кукурузный экстракт, соли, тщательно перемешивают и стерилизуют на УНС при температуре 135–140°С 20–30 мин.

Перед засевом в ферментатор задают роданистый бензил, растворенный в стерильном рыбьем жире.

К концу ферментации характерно повышение рН до 7,0–7,2. Одновременно с образованием ХТЦ Streptomyces aureofaciens синтезирует также витамин В₁₂. Большая часть ХТЦ (90%) и витамина В₁₂ (70%) находится в мицелии. КЖ содержит 3,0–3,5% сухих веществ.

Существуют различные технологические варианты переработки КЖ с получением сухого продукта (рис. 9.1).

По варианту III КЖ концентрируют упариванием под вакуумом до 12–14% СВ.

Концентрат сушат распылением в мягких условиях. Температура теплоносителя на входе в сушилку составляет 200–220°С, на выходе – 70–80°С. Рекомендуется добавлять консервант – пиросульфат натрия в количестве 2–3 кг на 1 м³ КЖ.

ХТЦ обладает наибольшей антибиотический активностью в кислой среде (рН 3,5–4,0). В щелочной среде ХТЦ быстро разрушается. При рН 7,6 через 12 ч выдержки ХТЦ инактивируется на 50%. Наиболее стабилен солянокислый ХТЦ. В связи с этим перед упариванием целесообразно понижение рН КЖ до 5.

Рассмотренный технологический процесс требует значительных энергетических затрат (прежде всего на упаривание КЖ).

По варианту II биомассу продуцента отделяют фильтрованием, гранулируют и высушивают гранулы в сушилке кипящего слоя. Недостаток процесса состоит в том, что при отделении биомассы теряется часть ХТЦ с фильтратом (активность фильтрата – 50–100 ед./см³).

Наиболее приемлем вариант I, в котором предусматривается осаждение растворенного ХТЦ обработкой щелочью (например, NH₄OH с расходом 2,2–2,3 дм³/м³ КЖ) с повышением показателя рН до 8,0–8,5. В этих условиях образуется ХТЦ-основание, слабо растворимое в воде, и потери антибиотика при выделении из КЖ снижаются.

Влажность продукта до 8%. Продукт стандартизируют добавлением наполнителя (пшеничные отруби, соевая мука и др.).

Необходимое количество наполнителя Х, кг рассчитывают из выражения:

где А_н – активность нативного препарата, г/кг;

А_ст – активность стандартного препарата, г/кг;

А_о – активность наполнителя, г/кг.

 

 

 

Рис. 9.1. Процессуальная схема получения биовита

 

Биовит представляет собой порошок (или гранулы) коричневого цвета. Обладает аллергическим действием и повышает общую заболеваемость при концентрации в воздухе рабочей зоны более 22 мг/м³.

ПДК в воздухе рабочей зоны 0,1 мг/м³ по ХТЦ.

В животноводстве применяют и некоторые другие кормовые препараты антибиотиков.

Кормогризин 5; 10; 40. Содержит 5; 10; 40 г/кг антибиотика гризин, продуцируемого Streptomyces griseus. Стимулирует рост и плодовитость животных.

Бацилихин 10; 20; 30. Содержит полипептидный АБ бацитрацин. Продуцент – Bacillus licheniformis.