Tối Ưu Hóa Quá Trình Lên Men của Streptomyces hygroscopicus Để Sản Xuất Validamycin A (Val-A) Trong Thiết Bị Lên Men 500 Lít

Validamycin A (Val-A), một loại kháng sinh chống nấm, đang...

Validamycin A (Val-A), một loại kháng sinh chống nấm, đang thu hút sự chú ý vì hiệu quả diệt nấm cao và an toàn cho sức khỏe con người và động vật. Loại kháng sinh này đã trở thành một trong những phương tiện quan trọng trong việc bảo vệ thực vật, đặc biệt là trong điều trị sâu bệnh hại lúa tại nhiều quốc gia trong khu vực Đông Á và Việt Nam. Để đảm bảo hàm lượng Val-A cao trong sản phẩm, việc tối ưu hóa quá trình nhân sinh khối vi sinh vật là quan trọng, ảnh hưởng đến chất lượng và giá thành.
Xuất phát từ thực tế đó nên công trình “Nghiên cứu các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình lên men của chủng xạ khuẩn streptomyces hygroscopicus DA15 trên thiết bị lên men 500 lít” nhằm đạt hiệu quả tối ưu trong quá trình thu hồi Val-A trên thiết bị lên men 500lít đã được triển khai.
Lên men, hay còn được biết đến là quá trình nhân sinh khối, đó là bước quan trọng trong quá trình sản xuất Val-A từ Streptomyces hygroscopicus. Đối với sản xuất quy mô nhỏ, việc thu hồi Val-A tương đối thuận lợi, nhưng trong thiết bị lên men 500 lít, cần phải hiệu chỉnh các thông số để đảm bảo hiệu suất cao. Đặc biệt, với chủng S. hygroscopicus có hoạt tính tổng hợp kháng sinh yếu, không ổn định và bền vững, việc giảm thời gian lên men và giảm chi phí sản xuất là quan trọng.


Lựa Chọn Môi Trường Lên Men: Chủng S. hygroscopicus DA15 sinh trưởng tốt nhất trên môi trường FM4, đạt lượng sinh khô 6000 mg/ml. Môi trường FM3 (bao gồm bột ngô và bột đậu tương) được chọn là môi trường lên men chính, với hiệu suất sinh tổng hợp Val-A cao nhất đạt 6500mg Val-A/ml.
Ảnh Hưởng của Thời Gian Đến Thu Hồi Val-A: Hoạt tính Val-A đạt cực đại sau 96 giờ lên men, với giảm 34,5% khi kéo dài thời gian lên men đến 144 giờ. Thời điểm thu hồi Val-A hiệu quả nhất là sau 96 giờ, giúp rút ngắn thời gian lên men và giảm chi phí sản xuất.
Ảnh Hưởng của Nhiệt Độ Lên Men Đến Sinh Tổng Hợp Val-A: Nhiệt độ lên men thích hợp nhất là 300°C cho sự phát triển của S. hygroscopicus DA15. Nhiệt độ tối ưu cho sinh tổng hợp Val-A là 370°C, với lượng sinh tổng hợp thấp hơn ở các nhiệt độ khác.
Ảnh Hưởng của pH Ban Đầu Đến Sinh Tổng Hợp Val-A: Chủng S. hygroscopicus DA15 sinh trưởng tốt nhất ở pH 7,0, nhưng sinh tổng hợp Val-A cao nhất ở pH 6,0.

Điều này đặt ra một thách thức trong việc điều chỉnh pH để đảm bảo cả sinh trưởng và sinh tổng hợp Val-A tốt nhất.
Độ Bền Nhiệt và Bền pH Của Dịch Val-A Thô: Dịch Val-A thô bền nhất ở pH 7,0 và giữ được 62,5% hoạt tính sau khi giữ ở 80°C trong 40 phút. Val-A không bền trong môi trường axít, hoạt tính mất hoàn toàn sau 40 phút ở 80°C.
Nghiên cứu này đã cung cấp thông tin chi tiết về các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình lên men của chủng S. hygroscopicus DA15 trên thiết bị lên men 500 lít. Hiệu chỉnh thời điểm thu hồi Val-A sau 96 giờ, điều chỉnh nhiệt độ và pH có thể cải thiện hiệu suất và giảm chi phí sản xuất Val-A. Các kết quả này cung cấp cơ sở cho việc tối ưu hóa quá trình sản xuất kháng sinh quan trọng này trong quy mô lớn./.

Đức Nam

Nguồn: Sưu tầm