鏈霉菌的應(yīng)用

1、鏈霉素及其在抗生素 生產(chǎn)中的應(yīng)用,,,,,,,,,,,,,,,Contents,菌種,應(yīng)用,前景,鏈霉菌,基本分布范圍：細菌界、厚壁菌門、放射細菌綱、放射細菌亞綱、放線菌目、鏈霉菌亞目、鏈霉菌科中惟一的一個特大屬，是放線菌的典型代表。廣泛分布于含水量較低、通氣良好、有機質(zhì)豐富和微堿性的土壤中，在淡水、海水及其淤泥中也有分布。少數(shù)種類是人體和動植物的病原菌。,有機質(zhì) 土壤

2、 海洋,,鏈霉菌,理化特性：好氧菌，化能有機營養(yǎng)型，以好氧呼吸獲取能量。營養(yǎng)要求低，能利用多種碳源，包括較復雜的纖維素、角蛋白和幾丁質(zhì)等。菌落致密，與基質(zhì)結(jié)合較牢固，外觀呈地衣狀、皮革狀或絨毛狀，色彩豐富，其上長有大量粉狀孢子，有的還會形成各種水溶性色素。最適生長溫度為25～35℃;最適pH為6.5～8.0。,我們長什么樣,,鏈霉菌,菌種形態(tài)結(jié)構(gòu)： G+，菌絲體發(fā)達，無分隔，以伸展在

3、空間較粗的氣生菌絲和較細、分枝、不會斷裂的基內(nèi)菌絲兩種狀態(tài)存在。氣生菌絲成熟后會分化成非輪生的孢子絲，孢子絲經(jīng)橫割分裂后產(chǎn)生大量孢子。孢子絲形態(tài)多樣，有直形、波曲、鉤狀、盤卷和各種松緊不等的螺旋形等。孢子形狀呈圓形、橢圓形、卵圓形和柱形等，表面為光滑或呈疣狀、棘狀或毛發(fā)狀。,我長什么樣,,鏈霉菌,菌種分類：已知菌多達509種，為便于鑒定和篩選抗生素的需要，按鏈霉菌屬各個種的氣生菌絲、孢子絲和孢子的顏色，基內(nèi)菌絲的顏色及其產(chǎn)生色素的顏色

4、，以及孢子絲是否會吸水自溶等特征，把本屬劃分為12個類群：①白孢類群，如白色鏈霉菌等②黃色類群，如黃色長孢鏈霉菌(S.longisporoflavus)等③粉紅孢類群，如弗氏鏈霉菌(S.fradiae)等④淡紫灰(即薰衣草)類群，如 淡紫灰鏈霉菌(S. lavendulae)等⑤青色類群，如青色鏈霉菌(S.glaucus)等⑥燼灰灰群，如燼灰鏈霉菌(S.cinerogriseus),我的伙伴,⑦綠色類群，如綠色鏈霉菌(S，v

5、iridis)等⑧藍色類群，如天藍色鏈霉菌(S.coelicolor) (S.nigrificans)等,,鏈霉菌,代謝多樣性目前應(yīng)用的絕大多數(shù)抗生素都是鏈霉菌的次生代謝物，如鏈霉素、氯霉素、卡那霉素、絲裂霉素C、萬古霉素、四環(huán)素、金霉素、土霉素、紅霉素、新生霉素、新霉素、春日霉素、博萊霉素、慶大霉素和井岡霉素等。這些抗生素的G+C mol%值為69～78.,另一個我,抗生素,古有金剛罩鐵布衫煉就一身不壞之身，如今江湖各路細菌侵襲，

6、我們的葵花寶典是什么呢？,抗生素是用于治療各種細菌感染或其以致病微生物感染的藥物，它不僅能殺滅細 菌，而且對霉菌、支原體、衣原體等其它致病微生物也有良好的抑制和殺滅作用。抗生素的來源廣泛，但最主要的是微生物，特別是土壤微生物，占70％左右。有應(yīng)用價值的抗生素幾乎都是微生物產(chǎn)生的。,But?,抗生素的危害—治命，致命？,1、較強毒副作用；2、產(chǎn)生耐藥性；3、殺滅體內(nèi)正常細菌。,,鏈霉菌與抗生素,,1 能在廉價原料制成的

7、培養(yǎng)基上生長，且大量高效的合成 ; 2 遺傳性能要相對穩(wěn)定，不易變異退化; 3 生長繁殖能力強，有較高的生長速率; 4 在發(fā)酵過程中不產(chǎn)生或少產(chǎn)生與目標產(chǎn)品性質(zhì)相近的副產(chǎn)物; 5 菌種不是致病菌，不產(chǎn)生有害的生物活性物質(zhì)和毒素; 6 發(fā)酵條件如溫度、pH、溶解氧、泡沫等易控制; 7 具有抗噬菌體及雜菌污染能力強;,產(chǎn)抗條件,鏈霉菌

8、與抗生素,產(chǎn)抗優(yōu)勢,目前世界上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的抗生素約80%是由放線菌產(chǎn)生的, 其中又以鏈霉菌屬列居之最。該屬可產(chǎn)生1000多種抗生素, 用于臨床的已超過100種, 如鏈霉素( Streptomycin) 、卡那霉素( Kanamycin) 、絲裂霉素( Mitomycin) 等。,,基本介紹,,鏈霉菌可以產(chǎn)生多種二次代謝物，包括各種物質(zhì)的分解酵素及抗生物質(zhì)。這些代謝產(chǎn)物除了可用在人體的醫(yī)藥以及當成家畜飼料的添加物外，在農(nóng)作物生產(chǎn)方面，也可做

9、為植物保護之用。鏈霉菌是已知放線菌中最大的族群，可產(chǎn)生高達一千多種的抗生物質(zhì)，許多重要的抗生素如放線菌素、鏈霉素、四環(huán)霉素、保米霉素、維利霉素、嘉賜霉素及康霉素等，都可由鏈霉菌生產(chǎn)。,一般而言，農(nóng)用抗生素具有較低毒性及殘留性質(zhì)，可以抑制病原微生物的生長和繁殖，或者能改變病原菌的形態(tài)而達到保護作物的效果。 生物農(nóng)藥中很大一部分是農(nóng)用抗生素，而鏈霉菌產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物又在農(nóng)用抗生素中占有重要地位，多種鏈霉菌次生代謝產(chǎn)物被研制成農(nóng)用抗生素在生

10、產(chǎn)上大力推廣，如井岡霉素、春雷霉素、中生菌素等在植物病蟲害防治方面取得的效果得到了大家的公認。,這是我們運用的基本介紹，了解了嗎,下面請大家看看具體的工業(yè)中的成品吧,這類抗生素屬于糖的衍生物，由糖或氨基酸與其它分子結(jié)合而成。在植物體內(nèi)具有移行性，可干擾病原細胞蛋白質(zhì)的合成，如鏈霉素。,,,抗生素工業(yè)應(yīng)用,這類抗生素屬于糖的衍生物，由糖或氨基酸與其它分子結(jié)合而成。在植物體內(nèi)具有移行性，可干擾病原細胞蛋白質(zhì)的合成，如鏈霉素。,類

11、抗生素含有核酸類似物的衍生物，作用于病原菌的去氧核糖核酸合成系統(tǒng)，抑制其前驅(qū)物或酵素的合成，如保米霉素。,,,,農(nóng)用抗生素,氨基糖類抗生素,四環(huán)霉素類抗生素,核酸類抗生素,,,,,,,,,我們可是還有很多應(yīng)用的哦，別小瞧我們，哼！,它是由 12 個以上的碳原子組成，且形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，通?？珊图毦?50 核糖體亞基結(jié)合，以阻斷蛋白質(zhì)的合成，如紅霉素。,,,抗生素工業(yè)應(yīng)用,這類抗生素是把氨基酸用不同的肽鍵結(jié)合，經(jīng)常形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可以

12、抑制病原菌細胞壁的合成，如純霉素。,,,,農(nóng)用抗生素,大環(huán)內(nèi)酯類抗生素,多烯類抗生素,多肽類抗生素,由 25 ~ 37 個碳原子組成的大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，含有 3 ~ 7 個相鄰的雙鍵，可與病原真菌細胞膜上的類固醇結(jié)合，有破壞細胞膜的功能，如治霉菌素。,,,,,,,,與生活息息相關(guān)的哦,,,,,,,,,,青霉素V酰化酶,溶菌酶,葡萄糖異構(gòu)酶,抗胰酶,角蛋白酶,其他酶類,產(chǎn)酶,我們可以產(chǎn)很多酶的誒,,,,,,,,,,酶類抑制劑,

13、淀粉酶抑制劑,彈性蛋白酶抑制劑,,我們產(chǎn)的酶抑制劑哦,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,看，那是我們產(chǎn)的抗生素哦,,維生素B12：產(chǎn)生菌為橄欖色鏈霉菌和灰色鏈霉菌胡蘿卜素：產(chǎn)生菌為橙色冠霉素鏈霉菌。,,,,,,,讓你們小瞧我們,一、當前現(xiàn)狀及前景,鏈霉素(Streptomycin)是1944年發(fā)現(xiàn)的第一個氨基糖甙類抗生素，也是繼青霉素后的第二個重要抗生素,,,當前現(xiàn)狀,一般認為鏈霉素是治療結(jié)核桿菌感染的首選藥物，除此以外

14、，還用于治療革蘭氏陰性菌所引起的泌尿道感染、結(jié)棱性腦膜，鼠疫，腸道感染，肺炎，政血癥，百日咳等。鏈毒素的缺點是容易產(chǎn)生耐藥性，長期使用對第八對腦神經(jīng)有毒害。,早期發(fā)現(xiàn)產(chǎn)鏈霉素的菌種是灰色霉菌。目前我國所用的菌種就是這個種及其變種。后來又找到了產(chǎn)鏈霉素或其他鏈霉素族抗生素（如羥基鏈霉素或雙氫鏈霉素）的菌種。,目前抗生素的生產(chǎn)主要是利用微生物發(fā)酵來進行，少數(shù)采用化學合成的方法，當然也有的采用化學法或生化法半合成。鏈霉素的生產(chǎn)是采用發(fā)酵法來生

15、產(chǎn)的。,當前現(xiàn)狀及前景,,,,,當前國內(nèi)外生產(chǎn)水平研究,,我國鏈霉索生產(chǎn)最居世界前列。生產(chǎn)技術(shù)指標中，發(fā)酵水平與英， 美公司比略顯落后，近幾年鏈霉素工藝技術(shù)方面的研究報道不多，主要有下列幾方面的研究。,現(xiàn)狀,單擊添加,菌種研究,發(fā)酵工藝研究,提煉工藝研究,前景展望,隨著我國硫酸雙氫鏈霉素行業(yè)的發(fā)展，硫酸雙氫鏈霉素生產(chǎn)核心技術(shù)應(yīng)用與研發(fā)成為業(yè)內(nèi)企業(yè)關(guān)注的重點。技術(shù)的優(yōu)劣直接決定企業(yè)硫酸雙氫鏈霉素產(chǎn)品的市場競爭力。硫酸雙氫鏈霉素核心技術(shù)是決

16、定企業(yè)產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵。,海洋微生物種類繁多，生存環(huán)境復雜，為新藥發(fā)現(xiàn)提供物質(zhì)基礎(chǔ)，從而可以由開發(fā)新型抗生素。新抗生素結(jié)構(gòu)和作用機制不同于陸生抗生素，可極大克服目前的耐藥性。,二、發(fā)酵工藝流程,鏈霉素早期的提取方法采用活性炭吸附法、帶溶法、沉淀法、離子交換法。目前國內(nèi)外多采用離子交換法提取鏈霉素,膜法工藝取代鏈霉素生產(chǎn)中的薄膜蒸發(fā)工藝，膜分離是一種無相變的純物理手段，能在任何膜能承受的溫度下對料液進行分子水平的分離。清潔，環(huán)保，占地少，