吸水链霉菌ATCC29253产Hygrocins的条件优化.doc

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1、吸水链霉菌ATCC29253产Hygrocins的条件优化　　摘要：吸水链霉菌ＡＴＣＣ２９２５３能够产生多种具有较好生物活性的次级代谢产物，包括雷帕霉素、尼日利亚菌素、洋橄榄叶素、安莎类抗生素Hｙｇｒｏｃｉｎｓ等。通过改变发酵的温度、ｐＨ及通氧量，探索菌丝体的最佳生长条件。利用正交试验优化改变培养基中各组分的含量，测试了不同的碳源和氮源对发酵的影响。优化后的培养基组成为甘油20.0mL/L，棉子饼粉30.0g/L，磷酸二氢钾1.0g/L，磷酸氢二钾1.5g/L，氯化钠5.0g/L，甘露醇20.0g/L，水解酪蛋白5.0g/L。优化的发酵培养基不仅明显提

2、高了ｈｙｇｒｏｃｉｎｓ的产量，同时还较大幅度地促进了雷帕霉素的产生。　　关键词：Ｈｙｇｒｏｃｉｎｓ；雷帕霉素；正交试验；发酵培养基　　中图分类号：Ｑ９３５文献标识码：Ａ文章编号：0439－８11422－4596-05　　　　ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＦｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓｆｏｒＨｙｇｒｏｃｉｎｓＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎby　　ＳｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓｈｙｇｒｏｓｃｏｐｉｃｕｓＡＴＣＣ２９２５３　　　　ＷＵＺｈｕ－ｈｕａ，ＷＡＮＧＭｉｎｇ－ｙａｎ，ＨＥＪｉｎｇ　　　　　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓｈｙｇｒｏｓｃｏ

3、ｐｉｃｕｓＡＴＣＣ２９２５３ｃａｎｐｒｏｄｕｃｔｖａｒｉｏｕｓａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓｗｉｔｈｓｔｒｏｎｇｂｉｏａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ．ＴｏｏｐｔｉｍｉｚｅｔｈｅｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆＳ．ｈｙｇｒｏｓｃｏｐｉｃｕｓ，ｉｎｃｕｂａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｐＨｏｆｍｅｄｉｕｍａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｅｒａｔｉｏｎｗｅｒｅｔｅｓｔｅｄ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｃｕｌｔｕｒｅｍｅｄｉｕｍａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｒｂｏｎａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｓｏｕｒｃｅｓｗｅｒｅａｌｓｏｄｅｔ

4、ｅｃｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｔｅｓｔ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｍｅｄｉｕｍｗｅｒｅａｓｆｏｌｌｏｗｓ，２0.0mL/Lｇｌｙｃｅｒｏｌ，30.0g/Lｐｈａｒｍａｍｅｄｉａ，1.0g/LＫＨ２ＰＯ４，1.5g/LＫ２ＨＰＯ４，5.0g/LＮａＣｌ，20.0g/Lｍａｎｎｉｔｏｌ，5.0g/Lｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓｃａｓｅｉｎ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｍｅｄｉｕｍｈｉｇｈｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｏｆｈｙｇｒｏｃｉｎｓａｎｄｒａｐａｍｙｃｉｎ．　　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：hｙｇｒｏｃｉｎｓ；ｒ

5、ａｐａｍｙｃｉｎ；ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｔｅｓｔ；ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｍｅｄｉｕｍ　　　　吸水链霉菌ＡＴＣＣ２９２５３是２０世纪７０年代Ｖｅｚｉｎａ等从复活岛土壤中分离获得的一种吸水链霉菌。据报道，该菌除了产生免疫抑制剂雷帕霉素［１］外，在不同的培养基和培养条件下，还可以分泌尼日利亚菌素［２］、洋橄榄叶素［３］、六烯类抗生素［４］等多种具有生物活性的物质，其次级代谢产物非常丰富，其中，雷帕霉素最引人注目。这种无色晶体是由Ⅰ型聚酮合酶催化合成的三烯类３１元大环内酯类抗生素，可强烈抑制白色念珠菌、石膏样小孢子菌、颗粒发癣菌及假丝酵母等真菌生长，用作免疫抑

6、制剂，可抗肿瘤，甚至有抗衰老［５］的作用，具有重要的经济价值和应用前景。ＨｙｇｒｏｃｉｎsＡ和Ｂ是２００５年美国科学家在雷帕霉素纯化过程中发现的一种与其共结晶的浅黄色色素［６］。它是由一个苯醌环上不相连的二个碳原子通过酰胺键与脂肪链桥连形成的抗生素，属于萘醌型安莎类抗生素［７］。其主链１７个碳原子构成的碳骨架比其他安莎类抗生素短，是已知的最小的安莎类抗生素。为了研究Ｈｙｇｒｏｃｉｎｓ的生物合成过程，首先需要测试产生菌在不同的发酵条件下，菌体生长的状态及Ｈｙｇｒｏｃｉｎｓ产量的高低，从而筛选出最适的发酵条件，建立简单方便的检测方法，为后期突变菌株代谢物的

7、鉴定、大量生产和提取奠定基础。最初按照文献报道的发酵条件和培养基进行了５００ｍＬ的发酵试验，结果却并不理想。在发酵物的ＨＰＬＣ分析中没有找到符合Ｈｙｇｒｏｃｉｎｓ特征吸收的峰，ＬＣ－ＭＳ分析中也没有发现任何与Ｈｙｇｒｏｃｉｎｓ相关的信号。显然文献所报道的发酵条件并不适合于少量样品的检测，有待于进一步优化，以提高Ｈｙｇｒｏｃｉｎｓ的产量，从而达到ＨＰＬＣ和ＬＣ－ＭＳ的检测范围。试验通过优化发酵的各种条件，改变培养基的组成，提高了Ｈｙｇｒｏｃｉｎｓ的产量，建立起在小规模发酵体系中检测Ｈｙｇｒｏｃｉｎｓ的方法。　　１材料与方法　　１．１菌株　　吸水链霉菌ＡＴ

8、ＣＣ２９２５３由华中农业大学农业微生物学国家重点实验室微生物次级代谢基因工程室保存。　　１．２