生物素与氨基酸对林可霉素生物合成.doc

生物素与氨基酸对林可霉素生物合成.doc生物素与氨基酸对林可霉素生物合成
【摘要】在合成培养基中利用林可链霉菌发酵生产林可霉素。当向培养基中加入生物素和氨基酸时,林可霉素的产量受到很大影响。本研究中首先采用两水平因子设计法筛选出6个显著影响因子,即生物素、谷氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、亮氨酸和酪氨酸;然后采用中心组合设计法,得到上述6因子的优化含量分别为30μg/L、、83、29、;最后在摇瓶中进行验证实验,优化条件下发酵液的生物效价为2116μg/ml;对照样品I(培养基中无生物素和氨基酸)和II(培养基中按原配方加入6个显著影响因子)的生物效价分别为893和1481μg/ml,与样品I和II比较,%%。

【关键词】林可链霉菌;林可霉素;发酵;生物合成;响应面法

ycin

LiXiao1,ChuJu1,ZhangSiliang1,HangHaifeng1,

ZhuangYingping1andGeYouqun2

(1StateKeyLaboratoryofBioreactorEngineering,EastChinaUniversityofScienceandTechnology,Shanghai200237;

2JiangxiGuoyaoPharmaceuticalCo.,Ltd,Nanchang330052)

ycinbyfermentationinchemicallydefinedmedium,,firstly,6significantfactorswerefoundwithtwolevelfactorialdesign,namelyDbiotin,Lglutamicacid,Lvaline,Lmethionine,LleucineandLtyrosine;secondly,positedesign,theywere30μg/,83,29,;finally,plishedinshakingflasks,thetitreofthefermentedbrothwas2116μg/mlontheoptimizedconditions,butthetitresofthecontrolI(withoutDbiotinandaminoacidsinthemedium)andcontrolII(ordingtooriginalingredients)were893μg/mland1481μg/pairedwithcontrolIorII,%%.

KEYWORDSStreptomyceslincolnensis;ycin;Fermentation;Biosynthesis;Responsesurfacemethod

林可霉素是一种高效广谱抗生素,临床用于由抗革兰阳性菌引起疾病的治疗[1]。林可霉素A的分子式为C18H34N2O6S,,它与林可霉素B在结构上的区别[2,3]为:林可霉素A4位上为正丙基,而林可霉素B4位上是乙基,两者在药理上存在着很大的区别,林可霉素B的抑菌活性比林可霉素A低,但对人的毒副作用较大。我国药典要求成品中B含量小于5%。

林可霉素属于林可胺类抗生素,由L酪氨酸和磷酸戊糖循环(戊糖5磷酸和景天糖7磷酸)的中间产物缩合而成,整个生物合成途径包括两个分支[4]:一个由L酪氨酸合成丙脯氨酸(PPL),另一个由景天糖7磷酸构成α甲硫林可胺(αMTL)。林可霉素A的推测生物合成途径已有文献报道[5],并提出酪氨酸是上述第一个分支途径的主要前体。

关于提高林可霉素产量的方法比较多,可在发酵液中加入前体[6],也可用磷酸盐对发酵过程进行调节[7~10]。在实际的大生产中,常常采用少量多次补入玉米浆来实现发酵过程的调节。玉米浆的主要成分为每100g干物质中含生物素1mg、,随着玉米浆的补入,细菌中辅酶Q的合成量提高,细胞的呼吸强度也增加[11]。

D型生物素是许多微生物必不可少的生长因子。生物素是乙酰CoA羧化酶、丙酮酸羧化酶、丙酰CoA羧化酶和3甲基巴豆酰CoA羧化酶4种羧化酶的辅酶成分[12],它对糖代谢、脂肪酸代谢及蛋白质和氨基酸代谢有较大的影响。L型氨基酸对微生物的生长和代谢具有很重要的作用,它们一方面可经过脱氨或转氨基反应生成对微生物的生长有刺激作用的物质,如分支脂肪