抗生素菌种选育的经验及窍门.pdf

抗生素菌种选育的经验与窍门 河北科技大学生物科学与工程学院 徐亲民 2008年9月 1 为什么要进行菌种选育 • 由于环境因素的影响，抗生素产生菌在继代培养 和保藏过程中容易发生自发突变。在自发突变的 菌落中，约有5%~ 10%不产抗生素，25%~30%产 量下降，60%~70% 维持正常产量，产量提高者 不到1% 。 • 因此，日常的菌种选育工作，按快节奏做是走一 步退半步；按慢节奏做是走一步退一步，结果是 不进不退；不去做则只退不进。也就是说，菌种 选育必须作为日常工作快节奏地不停地去做—— 与退化赛跑。 2 菌种退化的表象 • 菌落和细胞形态改变 • 表面培养产生的可溶性色素改变 • 生长速度减慢 • 产孢子或芽胞数量减少甚至缺失 • 沉没培养细胞分化能力减弱 • 对氮代谢的活力下降 • 对抗生素及其他有毒物质的抗性减弱 • 对外界不良环境条件的抵抗力下降 • 代谢产物生产能力下降 3 防止菌种退化的方法 • 控制继代培养特别是产孢子继代培养次数 • 用正常单菌落进行继代培养 • 利用不易退化的细胞形态如菌丝或营养细胞进行 继代培养 • 采用有效的菌种保藏方法(超低温或冷冻干燥) • 定期进行分离纯化(自然复壮) • 加强菌种选育，并在选育过程要诱变筛选与自然 复壮相结合 • 筛选和培养过程中给与选择压力(人没有压力不 进步，物种没有压力不进化) 4 菌种选育的目标 • 目标代谢产物产量高 • 代谢产物中同系物少 • 单位生物量的代谢耗糖少，相应地耗氧和代谢 热也少 • 生长速度快 • 对原材料的选择范围广 • 对高温和不良环境的耐受力强 • 沉没培养菌丝粗短，不结球，流变学性能好， 有利于混合及氧的传递 • 代谢产物向胞外分泌性能好 5 高产菌种的一般特性 • 菌落和细胞形态均一 • 表面培养产生特征性可溶性色素 • 沉没培养产生特征性气味 • 对蛋白质合成和核酸合成抑制剂的耐受力强 • 对氮源的代谢力强 • 沉没培养过程中放线菌和霉菌菌丝形态呈现明显 的分化，分化后的菌丝较粗短，不结球 • 生芽胞的细菌能形成较多的芽孢 6 获得高产菌株的主要途径 • 自然分离，随机筛选(高产几率一般低于1%) • 物理、化学诱变，原生质体融合，随机筛选(给 与选择压力后高产几率有一定程度提高) • 蛋白质合成抑制剂抗性筛选 • 核酸合成抑制剂抗性筛选 即给与双 • 生物合成初级代谢中间体类似物抗性 重选择压 筛选(解除反馈抑制) 力，又称 • 终产物水解酶抑制作用筛选 理性化筛