阿维菌素的生物合成研究进展与展望

阿维链霉菌(Streptomyces avermitilis)由于可以产生杀虫抗生素---阿维菌素而备受研究者的青睐.多年来该菌得到了全面系统的研究,其基因组序列也已测定.文中综述了阿维链霉菌中阿维菌素生物合成代谢途径方面的研究,并对后续研究进行展望.     

阿维菌素发酵过程有机酸积累规律与生物合成的关系

对S．avermitilis发酵过程茵体胞内与胞外的几种有机酸浓度进行跟踪测定。通过与产素关联发现低产批次与高产批次有机酸积累有明显不同。低产批次胞内丙酮酸浓度高迭31．6mg／L,此后降至5mg／L以下,而胞外在80h后都开始出现积累;乙酸、柠檬酸与琥珀酸一直都大量出现在胞外,如柠檬酸胞内胞外浓度比值初期低于0．1。这体现出生长期延长以致与产素期重叠过多造成产素偏低。     

厦门霉素生物合成基因簇在白色链霉菌及吸水链霉菌FR-008中的异源表达

将携带有厦门霉素生物合成的整合质粒p LMO09404,通过供体菌大肠杆菌ET12567(p UZ8002)与受体菌白色链霉菌及吸水链霉菌FR-008进行接合转移,将得到的接合转移菌株经PCR验证后进行发酵,发酵液经HPLC和质谱检测.结果显示,厦门链霉菌来源厦门霉素基因簇可以在白色链霉菌及吸水链霉菌FR-008中异源表达.     

链霉菌TD-1代谢产物对饲料中污染霉菌的 抑制作用及稳定性

采用对峙培养法,检测分离于土壤中的链霉菌TD-1代谢产物对饲料中污染霉菌构巢曲霉(Aspergillus nidulans)、纯绿青霉(Penicillium verrucosum)、赭曲霉(Aspergillus ochraceus)、黄曲霉(Aspergillus flavus)、黑曲霉(Aspergillus niger)、米曲霉(Aspergillus oryzae)、茄腐镰刀菌(Fusarium solani)、桔青霉(Penicillum citrinum)、串珠镰刀菌(Fusarium moniliforme)的抑菌活性,结果表明:TD-1菌株代谢产物对以上霉菌具有较强的抑制作用,抑菌带宽度为10 mm左右.通过TD-1菌株的代谢过程曲线发现,该菌株发酵至第6 d抑菌率达90%左右.稳定性试验结果显示:该菌株所产生的活性物质具有较好的耐热性、耐酸碱性、抗紫外辐射能力.     

几种环境因子对壮观链霉菌（StreptomycesspectabilisL…

在放线菌斜面常规培养时间（７ｄ）内，壮观链霉菌Ｌｕ－８０－２菌株在同一支斜面上可产生两代分子孢子，不同世代分生孢子的数量和性状不同，第一代分生孢子比第二代分生也子数量多，抗菌能力强，在不同厚度斜面培养上基形成的孢子质量不同，４～５ｍｍ厚培养基上产生的孢子数量我，抑菌圈大，Ｌｕ－８０－２壮观放线菌素合成的期的最适温度范围为３２～３４℃，无机磷酸盐抑制壮观放线菌素合成，硝酸盐促进其合成。     

链霉菌辅酶Q9生物合成基因sdsA的鉴定

聚异戊二烯焦磷酸合成酶基因在4个不同种的链霉菌(Streptomyces coelicolor A3(2), Streptomyces maritimus, Streptomyces mycarofaciens ATCC 21454和Streptomyces sp.Tü4128)中分别被克隆.测序结果显示:4个聚异戊二烯焦磷酸合成酶基因均编码336个氨基酸的肽链,4条肽链之间的序列有97%的同源性.将4个不同的聚异戊二烯焦磷酸合成酶基因分别导入大肠杆菌中进行异源表达,有辅酶Q9产生.将4个基因分别导入八聚异戊二烯焦磷酸合成酶(IspB)缺陷的大肠杆菌KO229(ΔispB)中证明它们有替代ispB基因的功能,并且在大肠杆菌中合成辅酶Q9.     

3个链霉菌新种的多相分类

在筛选产生活性物质的过程中，发现4株具有抑菌、杀虫等生物活性的链霉菌．利用形态学、生理生化、化学及分子生物学程序进行了分类鉴定，并与链霉菌属已知相关菌种进行了比较，将YIM32065^T和YIM33176定名为多形链霉菌新种(Streptomyces polyformus sp．nov．)，YIM35551^T定名为抗霉链霉菌新种(Streptomyces antifungus sp．nov．)，YIM30823^T定名为灰白链霉菌新种(Streptomyces griseoalbus sp．nov．)．     

黑暗链霉菌与卡那链霉菌原生质体融合研究

进行了黑暗链霉菌与卡那链霉菌原生质体融合实验 .结果表明 ,将孢子悬浮液接种于种子培养基 ,然后转移到含 0 .5 %Gly的菌丝体培养基收获的菌丝体对形成原生质体最有利 .分别采用 10mg mL、6 0min及 5mg mL、75min的溶菌酶浓度与酶解时间制备黑暗链霉菌与卡那链霉菌原生质体能达到较高的形成率和再生率 .采用单亲灭活卡那链霉菌原生质体的种间融合法 ,得到与亲株形态明显不同的杂合体菌落 ,并筛选到44株妥布霉素产率提高的菌株 ,幅度最高达到 39% .     

龟裂链霉菌对废水中Pb^2＋的吸附作用

为探讨发酵工业中废弃的菌丝体龟裂缝霉菌对水中重金属离子的吸附特性,考察ｐＨ、温度、粒径大小、共存离子等因素对吸附能力的影响,进行了实验室吸附实验,维制出吸附等温线,并对化学改性前后的龟裂链霉菌进行了吸附对比。结果表明,龟裂链霉菌对重金属的吸附具有一定的选择性,其中吸附Ｐｂ＾＋的能力较高,饱和吸附量达１１２ｍｇ／ｇ（ｐＨ＝４）,吸附过程是一吸热过程,以单分子层吸附为主,经ＮａＯＨ处理的龟裂链霉菌可提     

合肥地区土壤中链霉菌的类群分析

在实验室条件下,对在合肥地区随机采得的土壤样品中的链霉菌进行类群分析,结果表明,合肥地区土壤中含有链霉菌属中的大部分类群,其中白孢类群和黄色类群分布最广,数量最多,其它一部分类群分布具区域性,少数类群在土样中未出现。     

Deletion analysis of oligomycin PKS genes (olmA) in Streptomyces avermitilis

Avermectinsareaseriesof16-memberedmacrocyc-liclactonesproducedbyStreptomycesavermitiliswithpotentanthelminticandinsecticidalactivity[1].Theyarethemosteffectiveagriculturalpesticidesandantiparasiticagents,andusedwidelyinveterinaryandagriculturalfields.Avermectinsarecomposedofeightstructurallyrelatedcompounds,whichareA1a,A1b,A2a,A2b,B1a,B1b,B2a,B2b.Amongthesecomponents,theB1fractionshavethemosteffectiveantiparasiticactivitiesandthelowestleveloftoxicside-effects[2].Inadditiontoaver-mectins,S…     

环境及营养条件对阿佛曼菌(Streptomyces avermitilis)产阿维菌素的影响

阿维菌素是一类具有杀虫特性的大环内酯类抗生素。本文系统研究了环境条件包括温度、初始pH和接种量和培养基组成包括淀粉和氮源浓度对阿维菌素产量的影响，在单因素实验的基础上，采用U8（8^5)均匀设计方案，得到各因素的最佳组合。经实验验证，当培养温度为28℃，初始培养基pH为7.2，接种量为3％，淀粉浓度为70g/L，氮源浓度为53g/L，阿维菌素产量高达3089.14μg/mL。     

Enhancement and selective production of avermectin B by recombinants of Streptomyces avermitilis via intraspecific protoplast fusion

Among eight components of avermectin, B1 fractions have the most effective antiparasitic activities and the lowest level of toxic side-effects and are used widely in veterinary and agricultural fields. In-traspecific protoplast fusion between two strains of Streptomyces avermitilis, one an avermectin high producer (strain 76-05) and the other a genetically engineered strain containing the mutations aveDˉ and olmAˉ (strain 73-12) was performed for enhancement and selective production of avermectin B in the absence of oligomycin. Two recombinant strains (F23 and F29) were isolated and characterized with regards to the parental merits. F23 and F29 produced only the four avermectin B components with high yield and produced no oligomycin. The avermectin production of F23 and F29 was about 84.20% and 103.45% of the parental strain 76-05, respectively, and increased about 2.66-fold and 3.50-fold, re-spectively, compared to that of parental strain 73-12. F23 and F29 were genetically stable prototrophic recombinants and F29 was quite tolerant of fermentation conditions compared to avermectin high producer parental strain 76-05. The ability to produce avermectin B with high yield without the produc-tion of other avermectin components and oligomycin will make F23 and F29 useful strains for aver-mectin production. Strain F29's tolerance of fermentation conditions will also make it suitable for in-dustrial applications.     

宇宙飞船搭载阿维链霉菌分离株N-5-6的代谢规律

通过在30 L自控发酵罐上对经航天育种后的阿维链霉菌菌株N-5-6的发酵过程进行研究,结合发酵过程中pH值、溶氧、残氮和残糖质量浓度、总效价等参数以及菌体形态的变化,分析了发酵基本特征,并确定184 h为最佳放罐时间,为进一步发酵条件优化和发酵控制研究奠定了基础.     

阿维链霉菌中一个双组分调控系统SAV931/932功能初探

双组分调控系统是链霉菌次级代谢产物生物合成调控中的一种重要调控机制。基于生物信息学分析,位于阿维菌素生物合成基因簇上游的双组分系统SAV931/932可能对阿维菌素合成起调控作用。敲除SAV931/932导致阿维菌素的产量提高25%以上,且菌体在发酵前期生长加快。RT-PCR显示阿维菌素合成结构基因aveA1和aveA3及调控基因aveR的转录水平均上调,说明此双组分系统在一定程度上抑制了阿维菌素的生物合成。研究表明,双组分调控系统SAV931/932可能对阿维菌素合成起负调控作用,这为研究阿维链霉菌次级代谢调控以及改善阿维菌素生物合成提供了借鉴。