庆大霉素发酵工艺优化与组分调控技术
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-12-01 15:25:21
本成果针对庆大霉素发酵组分复杂、发酵周期长等问题,运用计算机视觉辅助技术结合机器学习方法建立了庆大霉素组分高通量检测方法,结合ARTP诱变技术,高效筛选到庆大霉素组分较单一的C组分突变菌株。进一步,通过培养基优化和在线优化技术,建立了突变株的高效发酵工艺策略,使发酵水平达到1600U/mL以上,且发酵周期显著缩短的效果,达到了产业化能力。
本成果对棘状小单孢菌绛红变种(Micromospora echinosppra 49-92S)进行庆大霉素C组分菌株的筛选和工艺开发,采用计算机视觉辅助技术结合机器学习方法,建立了庆大霉素 24 微孔板培养图像获取装置和自主开发了基于 24 微孔板的计算机视觉辅助的图像处理软件,构建了庆大霉素效价与发酵液颜色变化的关联模型,实现了高通量快速检测的新方法。研究方法新颖,技术性强。通过高通量筛选的突变株具有组分较单一,也可推广到工业规模应用。
本成果是以工业菌株为出发菌株,采用计算机视觉辅助技术结合机器学习方法结合ARTP常温诱变选育获得的组分单一的突变株,并在在50L规模多参数发酵系统上进行发酵工艺开发,因此,该菌株及其工艺具有工业规模应用的前景。本成果建立的机器学习的高通量检测方法,可应用于其它抗生素的高通量突变株检测上,显著提高突变株的筛选效率。
团队是华东理工大学从事微生物发酵的专业团队,主要研究方向为微生代谢工程和发酵过程工程。与企业合作产业化项目100多项,形成了毕赤酵母、链霉菌、霉菌、大肠杆菌等产业化技术。曾完成国家高技术研究发展计划(863计划)重点项目、“973”计划、国家重点研发计划等国家级课题10余项。研究成果获得国家科技进步二等奖4项、省部级科技进步一等奖10余项。团队拥有教授5名、副教授7名以及研究生50余名,在基因工程菌种改造和发酵工艺优化等技术授权国家发明专利80项,授权国际专利10项。
该技术是在国家相关课题项目的支持下开发的,已为国家培养研究生8名和相关技术人员2名。由于只完成小试,一旦产业化预计每年产值为1亿元人民币,5年内可达5亿元人民币,从而替代目前的该产品发酵菌株,节约生产成本,提高企业市场竞争力。
本项目拟以技术转让或技术入股方式进行成果转化,具体成果估价按第三方评估为准。