抗生素产生菌的菌种筛选及优化PPT课件

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2.对数期 （1）特点：分裂速度最快、代时最短、代谢活动旺盛、对环境
变化敏感。 （2）作用：作为代谢、生理等研究的好材料和发酵生产中用作
种子的最佳菌龄。
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3.稳定期 （1）特点：新生的细胞和死亡的细胞数目相等、总菌数达到最
大值、代谢活力钝化。 （2）原因：营养物质的逐渐消耗以及代谢废物的积累抑制了生
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4、采用新的筛选方法 如：应用定向生物合成和突变生物合成的原理， 以及培养超敏细菌以寻找微量的抗生素，选用 新的肿瘤模型来筛选抗肿瘤的抗生素。
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5、采用现代分子生物学技术产生新抗生素 （1）基因克隆产生新抗生素：首先获得某已
知抗生素的结构基因，然后通过一定的载 体将基因片段导入特定的另一种抗生素产 生菌中，则可能产生完全符合人们设计要 求的新抗生素。 （2）沉默基因的激活： 引入抗生素生物合 成的调控基因，有可能激发抗生素产生菌 处于休眠状态或沉默状态的基因系统，从 而开启另一结构抗生素的生物合成开关， 得到新抗生素。
2.嗜温微生物 4.嗜高热微生物
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小结：
1.嗜冷微生物能够在低温条件下生长的原因是：其所含 的酶在低温能有效地催化生化反应；在低温下主动运输 仍能正常进行，有效的吸收必须的营养物质，是其原生 质膜中含有较多的不饱和脂肪酸，在低温下仍可维持膜 的流动性。
2.嗜高温微生物在高温条件下生长的原因是：其酶和其他蛋白 质在高温时更稳定；其蛋白质合成机构和细胞质膜（富含 饱和脂肪酸等）等结构成分是热稳定。
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3.微生物耐热性在实践中的重要性： 发酵生产的优点是发酵周期短，效率高；有利于非 气体物质在发酵液中的扩散和溶解，以及防止杂菌的污 染；可节约冷却发酵热量所需的成本。
（一）分批培养和连续培养 1.概念：
分批培养：指将微生物置于一定容积的培养基中，经 过培养生长，最后一次收获的培养方式。
连续培养：在一个恒定容积的流动系统中培养微生物，一方 面以一定速率不断地加入新的培养基，另一方面又以相同的 速率流出培养物(菌体和代谢产物)，以使培养系统中的细胞 数量和营养状态保持稳定。
细菌抗生素多是多肽类化合物。如短杆菌的短杆菌 素S，枯草芽孢杆菌的枯草杆菌肽，多粘芽孢杆菌的 多粘菌素等，对动物有毒性，只限外用。
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抗生素产生菌的分离和筛选
目前新抗生素的获得途径： 1、从自然界分离筛选新抗生素产生菌
从土壤到海洋 一般常见到极端微生物 从微生物到植物、海洋生物。 2、改造现有的已知抗生素的产生菌，再经筛选获得 新得抗生素产生菌。 3、从已知的抗生素进行结构改造，经筛选获得新的 半合成抗生素。
生长曲线的不同时期反映的是群体而不是单个细胞的 生长规律。
认识和掌握微生物的生长曲线有重要的实践意义。如 设法缩短迟缓期、延长对数期以及在稳定期收集菌体。
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丝状微生物的群体生长 1.特征：丝状生长和沉淀生长两种方式。 2.丝状微生物生长以单位时间内微生物的物质量的变化来 表示。
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三、连续培养
第一章 抗生素产生菌的菌种及培养
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1、抗生素与产生菌
半数以上抗生素由放线菌产生；真菌与细菌。 放线菌抗生素两千多种，主要由链霉菌属产生。
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真菌抗生素ຫໍສະໝຸດ 菌抗生素有数百种，主要是点青霉和产黄 青霉产生的青霉素，荨麻青霉和灰黄青霉产 生的灰黄霉素。
灰黄霉素抗真菌（皮肤病与灰指甲病），对 细菌无效。
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无分支单细胞微生物的群体生长曲线
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1.迟缓期 （1）主要特征：代谢活跃，大量合成细胞分裂所需的酶类、
ATP等；体积增大；分裂迟缓。 （2）原因：在新的环境，缺乏分解或催化相关底物的酶。 （3）缩短和消除迟缓期的方法有：增加接种量、采用最适种龄、
选用繁殖速度快的菌种以及尽量保持接种前后所处的培养基 介质和条件一致。
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二、筛选 ：是指从大量待筛选微生物中，尽快地鉴别出有实用价 值的抗生素产生菌的实验过程。
1、筛选模型： 是指筛选工作中所使用的实验菌。为了避免感染病 原菌的危险，尽可能选用非致病的、且能代表某些 类型致病菌的微生物作为实验菌。
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常用的实验菌和代表的致病微生物
实验菌 金黄色葡萄球菌 枯草芽孢杆菌 耻垢分支杆菌 大肠埃希菌 白假丝酵母菌 曲霉 噬菌体
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2.连续培养系统的类型
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第三节 环境因素对微生物生长的影响 一、温度
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温度太低：使原生质膜处于凝固状态，不能正常进行 营养物质的运输或形成质子梯度。
温度太高：蛋白质、核酸和细胞的其他组成发生不可 逆的变形作用。
三种基本温度
最低生长温度 最适生长温度 最高生长温度
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根据生长温度分类： 1. 嗜冷微生物 3.嗜热微生物
长。 （3）功能：产生次生代谢产物（抗生素、生物碱、色素等）、
芽孢；对稳定期的研究发展了连续培养技术。
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4.死亡期 特点：活的细胞数目以对数速率急剧下降、细胞裂解 或自溶。
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1.微生物群体生长的规律
生长曲线代表在新的适应环境中生长、分裂直至衰老、死 亡全过程的动态变化规律。分为迟缓期、对数期、稳定期 和死亡期四个主要的时期。
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绝大多数抗生素的原始产生菌是从自然界分离筛选获得，以传统的 分离土壤放线菌为例，说明新抗生素产生菌的常规分离和筛选过程。
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一、土壤微生物的分离
1、采土 以春、秋两季采土为宜。去除表土， 采取5-
10cm深处的土壤，装入无菌容器。 2、分离菌株 将2-4克土壤均匀散布水中
待其沉降，上清部分经适当稀释后（一般为 10-3-104），涂布于适宜培养基中，并培 养至单菌落出现，挑取单个菌落移种纯培 养，根据菌落的特征，初步排除相同菌。
青霉素抗G+菌有效，对G-菌作用很弱，对 人的副作用小，有过敏反应。
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青霉素是一类群化合物，不同青霉素的侧链R各异。 常用青霉素G，R为苯甲基。低浓度抑菌，高浓度杀 菌。有的细菌产生青霉素酶，使酰胺环开裂而失去 作用。苯甲基青霉素钠盐0.6μg 为一个单位，1mg 苯甲基青霉素钠盐等于1，667个单位。
代表的致病微生物 革兰阳性球菌 革兰阳性杆菌 结核分枝杆菌 革兰阴性杆菌 酵母状真菌 丝状真菌 病毒、肿瘤细胞
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2、筛选方法
抗菌抗生素一般采用琼脂扩散法。
先制备含实验菌的平板，然后以无菌滤纸片蘸取各 放线菌的摇瓶培养发酵液或切取一定大小的放线菌 琼脂培养块，置于含菌平板上，培养后观察有无抑 菌圈产生。