抗生素菌渣的综合利用.pdf

抗生素菌渣的综合利用李月海 刘冬玲 (山东鲁抗医药集团有限公司饲料厂 济宁 272100) 谢幼梅 (山东农业大学)我国医药工业近年来呈高速发展,特别是化学 原料增幅较大,据中国医药公司统计: 1998年我国 有化学药厂1 711家,生产品种1 400种, 34个剂 型, 4 500余个产品,实现工业总产值901亿元,化学原料药产量2214万t1999年1～6月份,部分抗 生素发酵中间体、 原料药见表1 我国是抗生素生产大国,上述11个品种年产 量达3万余t,其副产品菌渣达13万余t,其蛋白质 含量平均在40% ,在配合饲料中可部分代替豆粕大豆产量按150 kg? 亩计,出粕率85% ,抗生素副产 品菌渣相当于10万亩良田的豆粕产量,因此,开发 利用其作为蛋白饲料原料具有巨大的经济、 社会效 益 本文就上述菌渣的理化性质、 营养成份、 药物含量、 加工工艺和动物试验等方面的国内外情况加 以逐一介绍,供有关科研、 生产人员参考表1 1999年1～6月份抗生素发酵部分品种品 种1～6月 产量(t)预计年 产量(t)年副产品 菌渣量(t)青霉素工业钾盐(折合)6 34315 00026 250 土霉素5 04011 00045 000 四环素1 6003 20013 000 硫酸链霉素5501 2005 000 硫酸庆大霉素3297503 200 乙酸螺旋霉素4841 00020 000 麦白霉素1523208 000 盐酸大观霉素510600 泰乐菌素1002201 100 头孢菌素 红霉素 合 计14 60332 700122 1501 抗生素菌渣成分 笔者从事抗生素菌渣开发利用工作10余年,积累了不少经验,现将有关数据及摘录数据列如表2。

表2 部分抗生素菌渣(干品)营养分析表品名项目能量干物质 粗蛋白 粗脂肪 粗纤维无氮浸 出物粗灰分钙磷资料来源青霉素渣1442319 931204015901488158331211013411331157鲁抗样品山东农业大学测试287127291266171187311761716861540177辽宁大连饲料研究所3941214519011290100321606110010301109国家饲料监督检查中心测试四环素渣1901546. 70. 801. 1034. 17. 83. 140. 43江苏医药总公司292. 248. 51. 0513. 612. 880. 37宁夏药厂样品392. 350. 01. 1013. 042. 920. 39鲁抗样品山东农业大学测试链霉素渣1449592. 1844. 030. 698. 1925. 8313. 445. 151. 25鲁抗样品山东农业大学测试290. 7448. 050. 712. 5726. 8312. 585. 040. 08辽宁大连饲料所洁霉素渣1401996. 324. 712. 41. 047. 710. 54. 460. 43江苏医药总公司280. 7046. 131. 784. 4516. 825. 890. 28鲁抗样品山东农业大学测试麦迪霉素渣1415590. 9833. 2211. 368. 4725. 2413. 675. 101. 26鲁抗样品山东农业大学测试291. 539. 520. 86. 420. 25. 61. 801. 12江苏医药总公司红霉素渣191. 030. 111. 52. 525. 821. 11. 301. 12江苏医药总公司293. 0822. 7611. 11. 4829. 3628. 45. 040. 8辽宁大连饲料所土霉素渣393391. 7544. 750. 954. 9515. 785. 700. 25鲁抗样品山东农业大学测试82山东畜牧兽医表3 部分抗生素菌渣(干品)氨基酸分析样品项目ARGGL YH ISI L EL EUL YSM ETCYSPHETYRTRRTRPVAL青霉素渣11. 511. 91—1. 092. 611. 120. 75—1. 040. 8661. 51—6. 3720. 431. 380. 291. 301. 810. 570. 320. 411. 551. 261. 040. 242. 04四环素渣13. 762. 631. 251. 824. 871. 630. 700. 285. 081. 502. 670. 733. 25链霉素渣12. 282. 480. 5940. 8892. 810. 9760. 574—1. 191. 071. 68—9. 5423. 672. 941. 091. 804. 201. 550. 670. 281. 811. 462. 310. 494. 72洁霉素11. 261. 210. 360. 802. 320. 650. 220. 110. 670. 441. 170. 231. 4321. 611. 470. 7151. 222. 061. 470. 724—0. 9270. 9791. 34—7. 71麦迪霉素渣11. 361. 33—0. 9291. 851. 290. 296—0. 7740. 6191. 07—5. 8821. 562. 110. 702. 163. 571. 750. 550. 221. 411. 241. 860. 372. 74红霉素渣11. 921. 560. 661. 282. 300. 930. 380. 171. 080. 781. 310. 433. 0320. 751. 280. 460. 771. 650. 640. 250. 180. 950. 670. 440. 262. 22土霉素渣11. 581. 56—0. 8642. 131. 180. 782—0. 8470. 7211. 22—5. 10注:样品来源按序号与表1相同。

表4 部分抗生素菌渣(干品)药物含量分析名 称样品来源化验单位纯品效价U?mg样品含量U?mg备 注青霉素菌渣15344红霉素870114土霉素910615麦白霉素8506庆大霉素59040U?m l湿品链霉素鲁抗医药集团鲁抗集团各生产车间化验室7243～6连续取样平均螺旋霉素鲁抗医药集团鲁抗集团各生产车间化验室10002～3连续取样平均盐霉素鲁抗医药集团88020～40泰乐霉素鲁抗医药集团9322～3大观霉素鲁抗医药集团670未测出青霉素鲁抗医药集团15340由表4看出,青霉素属热敏性物质,菌渣通过 烘干后,其含量很微,大观霉素含药量已小到测不 出,因此只能利用其蛋白及高能量;盐霉素渣含盐 霉素2%～4% ,而盐霉素中毒量在150 mg?kg,因 此可以利用其药物成分作为抗球虫促生长剂;泰乐 菌素渣含1‰ ～3‰泰乐菌素,蛋白质含量在30% 以上,既可利用药物成分,又可作为蛋白饲料原料应用 以上大量数据表明:抗生素菌渣普遍具有高蛋 白、 高能量的特点,个别品种CP为40%以上,而能 量比豆粕高出10%以上同一品种,不同生产厂家 由于配方、 发酵工艺及菌渣加工工艺不同,其营养 成分差别较大,给使用造成不可比性。

氨基酸构成 比例不如豆粕平衡药物残留量差异较大,这是作 为蛋白饲料还是以药物为主加以应用的前提2 抗生素菌渣工艺生产过程 抗生素菌渣是将抗生素产生菌如青霉菌、 链霉 菌、 放线菌等接种在固体或液体培养基上经多级纯种培养,尔后经一系列物理、 化学过程,将抗生素提 取后的固体物,经脱水处理而得到的干燥物,其主 要成分为:抗生素产生菌丝体、 未利用完的培养基(鱼粉、 豆饼粕、 玉米浆、 花生饼粉、 葡萄糖等)、 以及发酵过程中产生的代谢产物、 培养基的降解物、 未知生长因子(发酵产物均含有生长因子);在提取药 物过程中加入的絮凝剂、 酸化剂、 细小蛋白沉淀剂、 助滤剂、 残留溶剂如草酸钙、 草酸镁、 黄血盐、 珍珠 岩、 硅藻土、 醋酸丁酯、 稻壳粉、 聚丙酰胺等 抗生素大体生产工艺过程如下:一级斜面种子培养二级摇瓶(茄氏瓶)一级种子罐二级种92山东省饲料资源开发利用专集子罐三级发酵罐酸化液(pH < 5)板柜过滤膜过滤 鼓氏过滤pod机滤液溶媒萃取或树脂提取抗生素产品滤饼烘干或自然干燥干燥菌渣各级菌种培养过程所用培养基营养丰富,重金 属、 砷盐等均在安全范围内发酵液在预处理过程 中大多数品种一方面加入絮凝剂、 酸化剂,沉淀细 小蛋白质,调节pH,沉淀镁离子,另一方面加入助 滤剂硅藻土、 珍珠岩、 沸石粉等。

因此从上述工艺分 析所加入的物质均为无毒无害物质从理论上讲不 会对动物造成危害,适宜微生物生长的培养基一般均适合动植物生长 抗生素生产的主产品是抗生素,属高附加值产 品,其菌渣是副产物,决定了其加工工艺必须是低 成本、 简单化3 抗生素菌渣加工情况 国内抗生素菌渣加工利用开始于50年代后 期,上海第三制药厂1957年将四环素晒干渣作饲 料添加剂,在上海郊区养猪、 鸡业中推广应用,取得 较好效果,特别对落脚猪(僵猪)的生长极为明显, 作为定型产品 “畜用四环素” 出售,深受农民欢迎 直至80年代末期,凡有抗生素生产的地方,均将菌 渣简单晒晾后,用作蛋白饲料或添加剂1988年,山 东鲁抗医药集团公司(原济宁抗生素厂)开始进行 抗生素菌渣加工工艺探索, 1988年底,采用滚筒式 干燥机对土霉素湿菌渣直接烘干,经过两年改造、 试验,于1991年初,干燥工艺获得成功对高水分、 高粘度的物料直接一次干燥,在当时的中国独此一 家,开创了中国抗生素菌渣机械化加工的先河从 此打破了靠天晾晒菌渣的局面近二、 三年来,国内 又有驻马店药厂、 河北华曙药厂先后采用了滚筒干 燥机进行螺旋霉菌渣、 土霉素菌渣的干燥。

1996年 鲁抗饲料厂又研究出离心机结合流化床干燥青霉 素湿菌渣;用于青霉素、 泰乐菌素渣干燥的气流二 次干燥工艺于1999年10月刚刚获得成功,使干燥 成本降低30% ,产品品质更加稳定,在国内有极高 的推广价值4 抗生素菌渣用作饲料的试验研究 近年来,国内有数家单位开展了抗生素菌渣用 作高蛋白饲料原料及药物性添加剂的研究,均获得 了较为满意的效果 国内抗生素菌渣作药物添加剂始于1957年的上海第三制药厂,由于当时我国缺医少药,因此,三 厂将四环素菌渣经晒晾粉碎,生产出了 “畜用四环 素” 上市出售,促进了上海郊区的畜牧业发展1985 年大连水产所用青霉素湿菌渣、 豆粕等作原料制成 膨化饲料饲养仔虾,可提高仔虾成活率的幅度达617%～40% ,体长增长幅度为5% 用青霉素菌渣、 链霉素菌渣、 红霉素菌渣制成成虾料用于养成期, 同对照组内的成活率、 体长、 体重相比均无差异,说 明了上述菌渣可安全用于对虾养殖叶元土用四环菌渣饲养鲤鱼,按113%添加,同对照组比较,每尾 增重率(7015% )比对照组(5219% )高达33127% , 而饲料系数试验组(2132∶1)比对照组(2197∶1)低达22105% ,成活率无显著差异,说明四环素渣能 促进鲤鱼对饲料的利用率,并显著促进鲤鱼生长速度。

1988年,鲁抗医药集团公司同上海农科院畜牧 兽医研究所签定了 《土霉素菌渣开发利用研究》 技 术协作合同,利用鲁抗公司土霉素菌渣饲喂猪,1988年11月8日 ～1989年1月18日在济宁市南 阳湖农场养猪场进行了上述试验证明,土霉素菌渣代替部分豆粕喂猪,能提高饲料报酬,试验组料肉 比4108∶1,对照组为4189∶1,饲料报酬提高率为19185% ,上市时间可缩短约1周本试验设置停用 菌渣期限5 d,经对猪的胴体、 心、 肝、 肺屠宰检验, 无药残无病变,肉品质同对照组无差异、 说明土霉素菌渣无论是作为蛋白原料,还是作为药物添加 剂,都是安全有效的1998年4～6月,山东鲁抗饲 料厂同中国水产学会水产营养研究会在山西长治 漳泽电厂养殖公司用鲁抗牌青霉素菌丝蛋白8%代 替鱼粉1% ,豆粕3% ,棉粕2% ,菜粕2% (试验组) 进行网箱养殖实验,对照组采用天津大邱庄饲料公 司生产鲤鱼成鱼。