链霉菌及其主要抗生素共22页
抗生素
阴性细菌所产生的 β － 内酰胺酶的 “自杀” 抑制剂 (不可逆结合者)， 故称为 β － 内酰胺酶抑制剂。 内服吸收好，也可注射。 本品不单独 用于抗菌，通常与其他 β － 内酰胺抗生素合用以克服细菌的耐药性。 如将克拉维酸与氨苄西林合用，使后者对产生 β － 内酰胺酶的金葡 菌球菌的最小抑菌浓度由大于 1 000μｇ/ ｍＬ 减小至0. 1μｇ/ ｍＬ。
• 根据发现时间的先后，可分为一、 二、 三、 四代头孢菌素。 头孢菌 素类具有杀菌力强、 抗菌谱广 (尤其是第三、 四代产品)、 毒性小、 过敏反应较少，对酸和β － 内酰胺酶比青霉素类稳定等优点。
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5. 3 常用抗生素
• 5. 3. 3 β－内酰胺酶抑制剂
• 1. 克拉维酸 (棒酸) • 【理化特性】 是由棒状链霉菌产生的抗生素。 本品的钾盐为无色针
• 青霉素类包括天然青霉素和半合成青霉素。 前者的优点是杀菌力强、 毒性低、 价廉，但存在抗菌谱较窄，易被胃酸和 β － 内酰胺酶 (青 霉素酶) 水解破坏，金黄色葡萄球菌易产生耐药性等缺点。 后者具有 耐酸、 耐酶、 广谱等优点。
• 在兽医临床上最常用的是半合成青霉素。
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5. 3 常用抗生素
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5. 3 常用抗生素
• 现已有氨苄西林或阿莫西林与克拉维酸钾组成的复方制剂用于兽医 临床，如阿莫西林 ＋ 克拉维酸钾 (2∶ 1 ~4∶ 1)。
• 【用法用量】 内服: 一次量，每 1ｋｇ 体重，家畜为 10 ~ 15ｍｇ (以阿莫西林计)，2 次/ ｄ。
• 【制剂规格】 阿莫西林 － 克拉维酸钾注射液。 • 2. 舒巴坦 (青霉烷砜) • 【理化特性】 本品的钠盐为白色或类白色结晶性粉末。 溶于水，在
链霉素
药物说明
01
药理作用
02
药代动力学
03
用法用量
04
注意事项
06
适应症
05
不良反应
药物相互作用
禁忌
制剂
药理作用
链霉链霉素是一种氨基糖苷类药。其作用机制是作用于细菌体内的核糖体，抑制细菌蛋白质合成，并破坏细 菌细胞膜的完整性。敏感菌具有氧依赖性抗生素跨膜转运系统，链霉素可首先经被动扩散通过细胞外膜孔蛋白， 然后经此转运系统通过细胞膜进入细胞内，并不可逆地结合到分离的核糖体30S亚基上，导致A位的破坏，进而:
物化性质
外观与性状：白色无定形粉末 密度：1.98g/cm3 沸点：872.9ºC at 760mmHg 闪 点 ： 4 8 1 . 7 ºC 储存条件：库房通风低温干燥，与食品原料分开储运 稳定性：链霉素为白色无定形粉末，有吸湿性。易溶于水，不溶于大多数有机溶剂，强酸、强碱条件下不稳 定。硫酸链霉素制剂外观为黄色粉末，密度0.38g/L，pH1.5～3.5，易溶于水，呈微酸性，在中性和酸性条件下 稳定，碱性条件下易失效。
不良反应
过敏反应
链霉素与双氢链霉素均可和血清蛋白质结合形成全抗原，但所产生的抗体不同，因此无交叉反应，对链霉素 过 敏 者 可 用 双 氢 链 霉 素 。 然 而 有 对 二 者 均 过 敏 史 ， 颇 须 注 意 。 过 敏 反 应 包 括 ： 皮 疹 （ 0 . 3 % ～ 11 % ） ， 可 表 现 为 斑 丘疹、荨麻疹、红斑、麻疹样皮疹、猩红热样皮疹、天疱疮样皮疹、湿疹样皮疹、紫癜及血管神经性水肿等皮肤 表现。严重者可发生过敏性休克，严重过敏者反应还可并发急性溶血性贫血、血红蛋白尿、休克、急性肾功能衰 竭等。
该品可引起过敏反应，以皮疹、发热、嗜酸粒细胞增多较为多见。皮疹的发生率自0.3%～10%（平均5%） 不等，多在开始治疗后7～9天发生，但以往曾接受链霉素治疗的患者可在数小时内迅速出现。最多见者为斑丘疹， 伴有痒感，一般持续5～10日后消退；少数可发展为剥脱性皮炎，停药后则于1～3日内迅速消退。较少见的皮疹 有荨麻疹、红斑、麻疹样皮疹、猩红热样皮疹、天疱疮样皮疹、湿疹样皮疹等，亦可伴血管神经性水肿或紫癜。 经常与链霉素接触的医务工作者，药厂分装工人，以及外用该品者常可发生接触性皮炎，一般于接触后3～12个 月发生；皮疹多出现于两手、手背、眼睑、颈部等处，表现为皮肤发红、搔痒、丘疹、眼皮肿、眼睑湿疹等，停 止接触后即可消退。故该品局部应用已无人问津。该品也可导致过敏性休克，部份患者可能在特异性体质基础上 发生类似症状。患者用药剂量往往不大，大多于注射后1～2分钟出现突然发作的呼吸困难，面色苍白，青紫、昏 迷、抽搐、口吐白沫、大小便失禁等。患有呼吸道感染的儿童较多见。该品所引起的过敏性休克，其发生率虽较 青霉素所致者为低，但见诸国内报告者已不下百例，因休克而死亡者亦不在少数，已引起人们高度警惕。神经系 统：链霉......
链霉菌与抗生素的发现与应用
新型抗生素的研发周期长、投入大，且成功率不高，使得抗生素的 研发面临较大挑战。
发展前景
新型抗生素研发
针对耐药性细菌，研发具有全新作用 机制的新型抗生素，提高治疗效果。
合成生物学技术应用
利用合成生物学技术，设计和构建新 的生物部件、设备和系统，以生产具 有优良性能的抗生素。
联合治疗
将不同作用机制的抗生素联合使用， 以提高疗效并降低耐药性产生的风险 。
临床应用
抗生素广泛应用于治疗各种细菌感染，如肺炎、尿路感染、皮肤感染等。同时， 在手术前预防感染、治疗动物感染等领域也有广泛应用。
抗生素发展历程及现状
发展历程
自20世纪40年代青霉素被发现以来，抗生素经历了快速发展和广泛应用的过程。随着科技的不断进步，新型抗生 素不断问世，为临床治疗提供了更多选择。
抗生素定义
抗生素是一类能够抑制或杀死细菌生长的药物，广泛应用于治疗细菌感染。
抗生素分类
根据化学结构和作用机制，抗生素可分为β-内酰胺类、氨基糖苷类、四环素类 、大环内酯类、喹诺酮类等多种类型。
抗生素作用机制及临床应用
作用机制
抗生素通过干扰细菌细胞壁合成、抑制蛋白质合成、破坏细胞膜完整性等机制， 达到抑制或杀死细菌的目的。
或最终产物。
共生与竞争
03
链霉菌在与其他微生物共生或竞争过程中，产生了抗生素作为
防御或攻击手段。
链霉菌在抗生素研发中地位
天然来源
链霉菌是自然界中广泛存在的微生物，是抗生素的天然来源之一 。
药物研发
通过对链霉菌的研究，人们发现了许多具有抗菌活性的化合物， 为抗生素的研发提供了重要线索。
工业生产
链霉菌易于培养且产量高，因此被广泛应用于抗生素的工业生产 中。
[链霉菌的应用]
![[链霉菌的应用]](https://img.taocdn.com/s3/m/5ec63de25022aaea998f0fb1.png)
[链霉菌的应用]琼州学院生物科学与技术学院本科生学年论文设计论文题目《链霉菌的应用》作者刘琦指导教师徐小雄专业生物科学班级 07生物科学（2）班完成日期： 2019 年 6 月 10 日琼州学院生物科学与技术学院本科生学年论文开题报告琼州学院生物科学与技术学院本科生学年论文设计综述题目《链霉菌的应用》摘要: 链霉菌属革兰氏阳性放线菌，具有复杂的生活周期和次生代谢途径，并产生大量具有重要价值的天然代谢物。
本文首先概述了链霉菌的基本应用，其次论述了现阶段链霉菌的应用前景。
从基因方面论述了如何利用基因文库信息改造和调控链霉菌次生代谢途径。
为提高具有重要价值的天然代谢物的产量和获得新代谢物创造更有利的条件。
最后对组合生物合成在链霉菌中的应用做一综述。
关键词: 链霉菌，基因文库，组成生物合成，次级代谢产物链霉菌的应用刘琦（琼州学院，生物科学与技术学院07生物科学2班，海南省五指山市，572200）链霉菌是有复杂生活周期的革兰阳性放线菌，该属的许多成员都能产生在医疗农业、食品等领域具有重要意义的天然次级代谢物[1]。
由于链霉菌属因在代谢过程，次代谢物为抗生素，所以链霉菌属常用于生产抗生素。
相较于其他菌种，链霉菌属繁殖较缓慢，但由于代谢过程的抗生素能抑制其他菌种的生长，所以时间一长，链霉菌属就会成为环境中的优势菌种。
目前所知的链霉菌属，有500余种；链霉菌属菌种与同属菌种，大都具有交换RNA 的特性，所以新的链霉菌属菌种持继不断被发现。
微生物制药方面的工作都会或多或少的和链霉菌打点交道。
抗生素药物的一多半是放线菌产生的，产生抗生素的放线菌中有95％以上的是链霉菌。
后基因组时代的功能基因组研究使人类深入了解链霉菌家族，对链霉菌进行更合理高效的遗传操作，为提高具有重要价值的天然代谢物产量和获得新代谢物创造更为有利的条件。
本文就近年来链霉菌在各方面的应用，以及如何通过设计与构建基因文库，并结合基因工程等组合生物合成的手段，操纵天然产物的基因，最终达到优化链霉菌代谢合成途径, 提高天然代谢物产量和获得新代谢物的成果。
链霉菌及其主要抗生素ppt课件
链霉菌是已知放线菌中最大的族群，可 产生高达一千多种的抗生物质，许多重要的 抗生素如放线菌素、链霉素、四环霉素、保 米霉素、维利霉素、嘉赐霉素及康霉素等， 都可由链霉菌生产。一般而言，农用抗生素 具有较低毒性及残留性质，可以抑制病原微 生物的生长和繁殖，或者能改变病原菌的形 态而达到保护作物的效果。
8
为什么青霉素等药物在使用前要作皮试？ 有些药品如青霉素、链霉素、头孢菌素，维生素、碘、 局麻药、免疫调节剂、生物药品（酶、抗毒素、类毒素、血 清、菌苗、疫苗）等在给药后极易引起过敏反应，甚至出现 过敏性休克，为安全起见，需在注射给药前进行皮肤敏感试 验，皮试后观察15—20分钟以确定阳性或阴性反应。 尤其是青霉素极易引起过敏反应，轻者可见发热及皮疹， 重者则见渗出性多形红斑、剥脱性皮炎并可伴高热及全身中 毒症状，最可怕莫过于过敏性休克，抢救不及时可导致死亡。 因此医生和患者都应该了解是不是过敏体质和有没有药物过 敏史。可能许多人对这些都不清楚，所以，用青霉素等前都 必须作皮试，皮试有阳性反应的不能用青霉性。当然，皮试 只能反映大部分患者情况，极少数人虽然皮试为阴性，但也 可能会发生过敏反应。
10
2.四环霉素类抗生素：这类抗生素是由四个乙酸及丙 二酸缩合环化而形成，可以抑制病原菌核糖体蛋白， 如四环霉素。
11
3. 核酸类抗生素：这类抗生素含有核酸类似物的衍 生物，作用于病原菌的去氧核糖核酸合成系统，抑 制其前驱物或酵素的合成，如保米霉素。 4.大环内酯类抗生素：它是由 12 个以上的碳原子 组成，且形成环状结构，通常可和细菌的 50 核糖体 亚基结合，以阻断蛋白质的合成，如红霉素。
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链霉菌产生的抗生素种类繁多且结构复杂，从结构上区分，大致可把农用 抗生素分为下列六大类： 1. 氨基糖类抗生素：这类抗生素属于糖的衍生物，由糖或氨基酸与其 它分子结合而成。在植物体内具有移行性，可干扰病原细胞蛋白质的合 成，如链霉素 皮试方法及结果观察（皮内试验） a．用75％酒精消毒前臂屈侧关节上6．6cm处皮肤。 b．抽取皮试液0．lml（合青霉素50u），作皮内注射成一皮丘（小儿 注射0．02—0．03ml）。 c．等20min后，如局部出现红肿，直径大于1cm或局部红晕或伴有小 水泡者为阳性。对可疑阳性者，应在另一前臂用生理盐水做对照试验。 ③注意事项 a．极少数患者可在皮肤试验时发生过敏性休克，常于注射后数秒至 5min内开始。先是皮肤蜃痒、四肢麻木，gy则气急、胸闷、发绀、心跳 加快、脉细、血压下降、大量出汗等。如不及时抢救，可导致病人死亡。 应做好抢救准备，如盐酸肾上腺素肌注；氢化可的松静滴；及10％葡萄 糖酸钙液与高渗葡萄糖液20ml缓慢静注；以及使用中枢兴奋药和抗过敏 药。 b．试验用药含量要准，配制后在冰箱中保存不应超过24h，注射器应 用lml刻度者。 c．更换同类药物或不同批号或停药3天以上，最好重新作皮内试验。
链霉素药物的研究进展PPT课件
针对我国国内链霉素生产现状存在的问题， 我们可以从以下几点改进链霉素的生产工 艺①菌种的优化,如通过诱变选育高产突变 菌株 ②发酵工艺的优化, 例如：罐温、罐 压、pH、糖浓度、溶氧浓度等。③提炼工 艺的优化，如利用膜分离技术来提炼链霉 素。
扩大培养
菌种
斜面培养
摇瓶
种子罐
27 ℃， 7天 斜面孢子 发酵27罐℃，63h 发酵液
搅拌
27℃，45-48h
27 ℃， 7天 搅拌
2、发酵液的分离提纯工艺 传统工艺提纯链霉素 国外提纯链霉素法 离子交换法
传统工艺提纯链霉素
一般采用蒸汽加热（70～75℃）方 法使蛋白质凝固变性。添加磷酸或 一些络合剂如三聚磷酸等使高价离 子草酸、磷酸生成不溶性沉淀物， 然后通过板框过滤或离心分离将这 些沉淀物除去。
链霉素的结构
H 2N
HN HO
HO
NH
OH H
N
O
NH2 HN
O
OHC
OH
O
CH3
OH H
O
OH
链霉素
HN
OH
CH3
链霉素游离碱为白色粉末，大
多数盐类也是白色粉末或结晶，无
嗅，味微苦。链霉素易溶于水，难
溶于有机溶剂中。临床上常用的是
硫酸链霉素。硫酸链霉素为白色或
类白色粉末，无嗅、味微苦、有吸
湿性。
药理作用
链霉素是一种氨基糖苷类药， 经主动转运通过细菌细胞膜， 与细菌核糖体30S亚单位的特殊 受体蛋白结合，干扰信息核糖 核酸与30S亚单位间起始复合物 的形成，抑制蛋白合成。使DNA 发生错读，导致无功能蛋白质 的合成；使多聚核糖体分裂而
抗生素分类
β-内酰胺类抗生素β-内酰胺类抗生素〔Beta-lactam antibiotic〕是一种种类很广的抗生素，其中包括青霉素及其衍生物、头孢菌素、单酰胺环类、碳青霉烯和青霉烯类酶抑制剂等。
基本上所有在其分子结构中包括β-内酰胺核的抗生素均属于β内酰胺类抗生素。
它是现有的抗生素中使用最广泛的一类。
临床应用β-内酰胺类抗生素被用来进行预防和治疗受此类抗生素打击的细菌的感染力。
过去β-内酰胺类抗生素只被用来对付革兰氏阳性菌，但是通过发展可以对付各种革兰氏阴性菌的广谱β-内酰胺类抗生素提高了其作用范围。
作用原理β-内酰胺类抗生素是一种杀菌剂，它抑制细菌细胞壁中肽聚糖的形成。
肽聚糖对于细胞壁、尤其革兰氏阳性菌的细胞壁的结构强度。
肽聚糖合成的最后一步是被称为青霉素结合蛋白的转肽酶形成的。
β-内酰胺类抗生素与D-丙氨酰-D-丙氨酸类似，其终结的氨基酸吸附在正在形成的肽聚糖的前兆NAM-NAG肽单元上。
β内酰胺类抗生素与D-丙氨酰-D-丙氨酸结构上的相似使得它们与青霉素结合蛋白结合。
β-内酰胺核不可逆地与青霉素结合蛋白的Ser403单元结合。
这个不可逆的结合使得青霉素结合蛋白无法链接正在形成的肽聚糖层。
此外这个结合可能还激活细胞壁中的自溶酶。
耐药性原理β-内酰胺类抗生素有一个β-内酰胺环之结构。
这些抗生素的效应取决于它们是否能够完整地到达青霉素结合蛋白以及是否能与青霉素结合蛋白结合。
因此细菌有两种抵抗β-内酰胺类抗生素的方法。
第一个抵抗方法是使用酶水解β-内酰胺环。
通过生产β-内酰胺酶等酶，细菌可以解开抗生素中的β-内酰胺环，使得抗生素失效。
这些酶的基因可能本身就在细菌的染色体上，也可能通过质粒交换而获得，例如新德里金属β-内酰胺酶〔NDM-1〕。
其基因表现可能是在接触抗生素后开始的。
细菌生产β-内酰胺酶并不表示使用任何β-内酰胺类抗生素均无效。
有时β-内酰胺类抗生素可以与β内酰胺酶抑制剂同时使用。
不过在对付任何疑心生产β-内酰胺酶的细菌时，在使用β-内酰胺类抗生素前要仔细评估，尤其因为使用β-内酰胺类抗生素可能导致细菌生产β-内酰胺酶。
链霉菌的基因组及其抗生素生物合成基因研究
四、产抗链霉菌的基因工程
随着对抗生素生物合成基因以及调控基 因的深入了解，人们已可以在分子水平上改 造链霉菌使它们过量合成抗生素或改造抗生 素的结构获得新功效抗生素。
目前提高产抗链霉菌产抗水平的基因工 程所采用的主要策略与有关基因克隆实例：
已公布的链霉菌的基因组的基本信息见 Table 1：
表
从上表可见，链霉菌的基因组是目前已完成测 序的原核生物基因组中生物信息量较大的基因组之
一， 生物信息量排名第二， 比大肠杆菌 （E. coli K12 4639221bp）的基因组大近一倍；
最大的为Bradyrhizobium japonicum （nt . 9105828bp）。 目前已完成测序94个细菌菌株
一、链霉菌的基因组(Genome)
2002年5月，Bentley S.D.等在英国自然杂志 ［Nature 417:141-147(2002) ］以“Complete genome sequence of the model actinomycete
Streptomyces coelicolor
A3(2)”为题，报道了链霉菌的模式种天蓝色链霉菌
因所控制的竹桃霉素主动外排； （4）改变核糖体靶位，如从卡那霉素产生菌卡
那霉素链霉菌（S．kanamyceticus）中分离得
到的一种诱导性卡那霉素耐药基因，
通过修饰核糖体，调节蛋白质合成，可以赋
子浅青紫链霉菌(S.lividans)、淡紫灰链霉 菌（S．lavendulae）和微小链霉菌 (S.parvulus)卡那霉素耐药性；
迄今有约500个种。它与其它原核生物相比， 链霉菌具有比较复杂的形态结构、生活周期与 遗传特性。其重要特点之一是具有丰富的次级 代谢多样性。
链霉菌操作手册
常用抗生素及其使用浓度
抗生素
英文名称及缩写
抗性基因
贮藏液浓度 (mg/ml)
使用终浓度（μg/ml）
链霉菌
大肠杆菌
MM 2CM YEME LA 或 LB
氨苄青霉素 Ampicillin,
bla
100
RRR
50-100
氯霉素 Amp
Chloramphenicol, cat
25( 无 水 乙 醇 10 － －
度 15 分种）。使用时，将培养基融化，每瓶中加入：
KH2PO4(0.5%)
2.5ml
CaCl2·2H2O(5M)
1ml
L-脯氨酸(20%)
3.75ml
NaOH(1M)调 pH 至 7.3
对营养缺陷型菌株加入适当的营养因子（请参考《手册》）
YEME(酵母膏-麦芽膏培养基) 1L（液体培养链霉菌）
Oxoid 酵母提取物
≤1.5%
4 个凝胶体积
≤2.0%
5 个凝胶体积
混匀后于 75oC 加热,(低熔点琼脂糖凝胶于 45oC 加热),间断混合,直到凝胶熔化(6-8 分钟).
(3) 加 0.5 个 DE-A 体积的 DE-B 溶液,混匀(是否需调整 PH 值,见注意事项 1);当分离的 DNA 片段小与 400bp
时,加入异丙醇至终浓度为 20%;
胰蛋白胨 10g， 酵母抽提物 5g， NaCl 5g，葡萄糖 1g， 蒸馏水加至 1000ml， pH7.3 左右（灭菌后第一次用时还要调一次）
LA
LB 中加入终浓度为 1.5-2%的琼脂粉(不同的琼脂加的量不同，如青岛琼脂大概需 1.5%，而华美 的需要 2%)。 ＊做蓝白斑筛选时不加葡萄糖
4-1.链霉菌的分子生物学
基因克隆 Gene Clone
“克隆”一词最早来源于来源于拉丁语，指的是无性繁殖。 在当今生命科学的各个领域， “克隆”一词被广泛地使 用。它不仅在词义上有名词和动词之分，而且在不同的学 科之间和不同的的研究层次上也有不同的含义。
在多细胞的高等个体水平上，例如植物与动物，人
们用克隆表示由具有相同基因型的同一物种 的两个 或多个个体组成的群体。例如，从同一受精卵分 裂而来的单卵双生子（monozygotic twins)便是属于 同一克隆。
重组质粒 转化 原生质体
筛选 30，000 多菌落，从中找到一株具 有抗菌活性的转化子 PE15-1。
PE15-1
发酵 产物分析（HPLC）
提取质粒
.
（二）. 克隆抗生素生物合成基因簇的策略
1. 克隆到标准宿主 （如变青 链霉菌） 然后检测单个基 因产物 2．产生菌阻断变株的互补 杀假丝菌素（对-氨基苯甲酸合 成酶） 放线菌素（苯氧连氮合成酶） 放线紫红素 克拉维酸 链霉素 3． 抗生素生产菌株突变克隆 4．先克隆抗性基因，然后再 探测与其连锁的其它基因 次甲霉素 土霉素 红霉素 嘌呤霉素 素产生菌中 7． 利用一种已克隆的基因片 段，探测其它菌基因库 中的同源基因 头霉素（Cephamycin） 次甲霉素 榴霉素 泰洛星（Tylosin） 抗生链霉菌 IMRU 3720 天蓝色链霉菌 A3（2） 棒状链霉菌 A TCC27064 灰色链霉菌 A TCC10137 天蓝色链霉菌 A3（2） 龟裂链霉菌 红色链霉菌 NRRL2338 白黑链霉菌 A TCC12461 弗氏链霉菌 （S.fradiae） S.Cattleya NRRL8057 天蓝色链霉菌 A3（2） 紫红链霉菌 （S.violaceoruber TU22） 灰色链霉菌 IMRU 5370
链霉菌及其主要抗生素ppt课件
2.四环霉素类抗生素：这类抗生素是由四个乙酸及丙 二酸缩合环化而形成，可以抑制病原菌核糖体蛋白， 如四环霉素。
11
3. 核酸类抗生素：这类抗生素含有核酸类似物的衍 生物，作用于病原菌的去氧核糖核酸合成系统，抑 制其前驱物或酵素的合成，如保米霉素。 4.大环内酯类抗生素：它是由 12 个以上的碳原子 组成，且形成环状结构，通常可和细菌的 50 核糖体 亚基结合，以阻断蛋白质的合成，如红霉素。
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为什么青霉素等药物在使用前要作皮试？ 有些药品如青霉素、链霉素、头孢菌素，维生素、碘、 局麻药、免疫调节剂、生物药品（酶、抗毒素、类毒素、血 清、菌苗、疫苗）等在给药后极易引起过敏反应，甚至出现 过敏性休克，为安全起见，需在注射给药前进行皮肤敏感试 验，皮试后观察15—20分钟以确定阳性或阴性反应。 尤其是青霉素极易引起过敏反应，轻者可见发热及皮疹， 重者则见渗出性多形红斑、剥脱性皮炎并可伴高热及全身中 毒症状，最可怕莫过于过敏性休克，抢救不及时可导致死亡。 因此医生和患者都应该了解是不是过敏体质和有没有药物过 敏史。可能许多人对这些都不清楚，所以，用青霉素等前都 必须作皮试，皮试有阳性反应的不能用青霉性。当然，皮试 只能反映大部分患者情况，极少数人虽然皮试为阴性，但也 可能会发生过敏反应。
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链霉菌的应用远远不止这些，现阶段除 了要继续进行最基本的药性应用以外，我们 还应当从其 基因方面着想，后基因组时代的 功能基因组研究使人类深入了解链霉菌家族 的基因组信息和次级代 谢途径。运用组合生 物合成手段，有针对性的改造基因，修饰酶 结构，优化抗生素合成途径，对链霉菌进行 更合理高效的遗传操作，为提高具有重要价 值的天然代谢物产量和获得新代谢物创造更 为 有利的条件。
16
2.改造代谢途径，获得新的代谢产物
链霉菌的分子生物学课件
05
链霉菌代谢组学
代谢组测序技术
质谱技术
01
利用质谱仪对链霉菌代谢物进行分离和鉴定，具有高灵敏度、
高分辨率和高通量的优点。
核磁共振技术
02
通过核磁共振波谱对链霉菌代谢物进行分析，具有无损、无标
记和可重复性的优点。
色谱技术
03
利用色谱柱对链霉菌代谢物进行分离，结合检测器对代谢物进
行定性和定量分析。
生物转化
利用链霉菌的生物转化能力， 可将某些化合物转化为具有更
高附加值的产物。
02
链霉菌基因组学
基因组测序技术
01
Sanger测序法
利用DNA聚合酶和特异性引物进行DNA片段的测序，是第一代测序技
术。
02
第二代测序技术
基于边合成边测序的原理，具有高通量、低成本等优点，如Illumina公
司的HiSeq和MiSeq测序平台。
酶制剂的基因工程改造
通过基因工程技术，人们可以对链霉菌产生的酶进行基因改造，提高其催化效率、稳定性或改变 其底物特异性，从而满足工业生产的特定需求。
新型酶制剂的发掘
随着基因组学和代谢组学等技术的发展，人们可以从链霉菌中发掘更多具有潜在工业应用价值的 新型酶制剂。
生物农药的研发与生产
生物农药的优势
杀虫蛋白的研究与应用
06
链霉菌分子生物学研究方法
基因克隆与表达技术
基因克隆技术
通过PCR扩增目的基因，将其插入到克隆载体中，转化宿主细胞进行扩增，从 而获得大量目的基因克隆。
基因表达技术
将目的基因与表达载体连接，导入宿主细胞中进行表达，通过诱导或选择压力 使目的蛋白大量表达，进而研究其功能。
基因敲除与突变技术
链霉素(略)
链霉素(Streptomycin )链霉素是从放线菌属的灰链霉菌 (Streρtomyces griseus)的培养滤液中提取而得。
常用其硫酸盐。
【理化性质】白色或类白色的粉末；无臭或几乎无臭,味微苦；有引湿性。
在水中易溶,在乙醇或氯仿中不溶。
【药动学】内服难以吸收,大部分以原形由粪便排出。
肌肉注射后吸收良好,约0.5～2h 达血药峰浓度；其血药浓度随剂量的加大而增加。
在常规剂量下,一般在血中维持有效浓度 6～12h。
主要分布于细胞外液,存在于体内各个脏器,以肾中浓度最高,肺及肌肉内含量较少,脑组织中几乎不可测出，易渗入胸腔、腹腔中，有炎症渗入更多。
能透过胎盘屏障,胎血浓度约为母畜血浓度的一半，因此孕畜慎用链霉素，应警惕对胎儿的毒性。
本品不易进入脑脊液。
蛋白结合率约 20%～30%。
本品在体内不代谢灭活, 绝大部分以原型经肾小球过滤排出 , 尿中浓度很高 (24h 内排出肌内注射量的50%-60%)，可用于治疗泌尿系统感染。
在胆汁、乳汁中也排出少量。
在碱性环境中抗菌作用增强，如在pH8的抗菌作用比在pH5.8时强20-80倍，故可加服碳酸氢钠碱化尿液，增强治疗效果。
在杂食动物及肉食动物用药时尤其重要。
【药理作用】抗菌谱较广，对结核杆菌的作用在氨基糖苷类中最强，对大多数革兰氏阴性杆菌和革兰氏阳性球菌有效。
如：大肠杆菌、沙门氏菌、布氏杆菌、变形杆菌、痢疾杆菌、鼠疫杆菌、产气荚膜杆菌、鼻疽杆菌和巴氏杆菌等有较强的抗菌作用。
对金色葡萄球菌等多数革兰氏阳性球菌效果差，对钩端螺旋体、放线菌、败血支原体也有效。
对梭菌、真菌、立克次氏体、病毒无效。
链球菌、绿脓杆菌和厌氧菌对链霉素固有耐药。
【应用】用于治疗各种敏感菌的急性感染 , 如大肠杆菌所引起的各种腹泻、乳腺炎、子宫炎、败血症、膀胱炎等；巴氏杆菌所引起的牛出血性败血症、犊牛肺炎、猪肺疫、禽霍乱等；鸡传染性鼻炎；马致贺菌引起的脓毒败血症，马棒状杆菌引起的幼驹肺炎等。
链霉菌操作手册
链霉菌室实验操作手册（2003年）第一章培养基抗生素生长因子 (3)常用抗生素及其使用浓度 (3)LB（Luria-Bertani）培养基 (3)LA (3)基本培养基（MM） (3)R5（1L）链霉菌原生质体转化时用 (4)YEME(酵母膏-麦芽膏培养基) 1L（液体培养链霉菌） (4)TSBY （1L）（液体培养链霉菌） (4)MS培养基 (5)2CMY培养基（用于井岗的接合转移） (5)YMS培养基（阿维，井岗产孢） (5)YD培养基 (5)生长因子补充物的使用浓度 (6)第二章DNA基本操作 (7)大肠杆菌质粒的抽提 (7)酶连反应 (7)DNA片段凝胶回收 (8)DNA纯化 (9)E.coil总DNA的提取 (9)链霉菌质粒DNA的小量提取（还需改进） (10)去磷酸化处理（详见分子克隆实验指南以及Takara的CIAP使用说明） (10)AT克隆（详见说明书） (10)Southern Blot (11)第三章PCR及相关技术 (13)PCR (13)PCR重组（详见《PCR技术实验指南》p429 重叠延伸技术） (14)PCR定点诱变（DpnI法） (14)第四章基因片段转移技术 (15)大肠杆菌CaCl2法制备感受态细胞及DNA转化 (15)DNA转化 (15)大肠杆菌质粒的快速检测 (15)接合转移（详见英文《手册》249页） (16)链霉菌原生质体的制备 (16)链霉菌原生质体的转化 (17)PCR-Targeting技术中E.coli电转化感受态的制备及电转化 (17)第五章RNA操作技术 (19)链霉菌总RNA的抽提 (19)链霉菌的RT-PCR（promega RT kit） (19)第六章蛋白质基本操作技术 (21)SDS-PAGE，考马斯亮蓝染色 (21)大肠杆菌可溶性蛋白表达及抽提（用于由IPTG诱导的表达体系）： (21)链霉菌总蛋白抽提： (22)大肠杆菌目标蛋白的诱导及总蛋白检测（含T7表达系统如BL21菌株中的pET系列表达体系）： (22)Western Blot (23)第七章遗传作图相关技术 (25)链霉菌孢子悬液的制备 (25)链霉菌中NF的证明 (25)孢子杂交 (25)在遗传图谱上两个标记基因之间定位新的基因 (25)第八章其他技术 (27)链霉菌菌种保藏 (27)检测链霉菌淀粉酶的活性 (27)第一章培养基抗生素生长因子常用抗生素及其使用浓度抗生素英文名称及缩写抗性基因贮藏液浓度(mg/ml)使用终浓度（μg/ml）链霉菌大肠杆菌M M2CM Y E M E L A或L B氨苄青霉素氯霉素潮霉素卡那霉素壮观霉素链霉素硫链丝菌素红霉素阿泊拉霉素Ampicillin, AmpChloramphenicol, CmlHygromycin, HygKanamycin, KmSpectinomycin, SpcStreptomycin, StrThiostrepton, ThioErythomycin, EryApramycin, Amblacathygaac或aphaadAstrtsrerm Eaac(3)IV10025(无水乙醇配)5025505025(DMSO配)10050R10102?5010510010R－2550502510－50R－－－50－2.5－5050-1002550505025不敏感2030-50*–表示无记录或不能使用，贮存液除特别说明外均用无菌水配制*此表仅供参考！！！*R表示不敏感*Km 和Am有交叉抗性，所以同时具有这两种抗性基因时应适当提高抗生素的量，并作好对照。
链霉菌及其在抗生素生产上的应用
抗生素的危害—治命，致命？
1、较强毒副作用； 2、产生耐药性；
3、杀灭体内正常细菌。
链霉菌与抗生素
1 2 3 4 5 6 7
能在廉价原料制成的培养基上生长，且大量高效的合成 ; 遗传性能要相对稳定，不易变异退化; 生长繁殖能力强，有较高的生长速率; 在发酵过程中不产生或少产生与目标产品性质相近的副产物; 菌种不是致病菌，不产生有害的生物活性物质和毒素; 发酵条件如温度、pH、溶解氧、泡沫等易控制; 具有抗噬菌体及杂菌污染能力强;
发酵培养
文字内容
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WPS Office
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抗胰酶
角蛋白酶
溶菌酶
葡萄糖 异构酶
产酶
青霉素V 酰化酶
其他酶类
我们产的 酶抑制剂哦
亮肽酶 抑制剂
淀粉酶 抑制剂
唾液酸 酶抑制剂
酶类抑 制剂
其他酶 抑制剂
碱性磷酸 酶抑制剂 糜蛋白 酶抑制剂
弹性蛋白 酶抑制剂
维生素B12：产生菌为橄榄色链 霉菌和灰色链霉菌 胡萝卜素：产生菌为橙色冠霉 素链霉菌。
一、当前现状及前景
四环霉素类抗 生素 核酸类抗生 素
类抗生素含有核酸类似物的衍生物，作用于 病原菌的去氧核糖核酸合成系统，抑制其前 驱物或酵素的合成，如保米霉素。
抗生素工业应用
农用抗生素
大环内酯 类抗生素
它是由 12 个以上的碳原子组成，且形成环状结构， 通常可和细菌的 50 核糖体亚基结合，以阻断蛋白质 的合成，如红霉素。
新工艺
膜法工艺取代链霉素生产中的薄膜蒸发工艺，膜分离是一 种无相变的纯物理手段，能在任何膜能承受的温度下对料 液进行分子水平的分离。清洁，环保，占地少，另外它的 一大优势是运行成本低，去除一吨水的成本比普通的三效 蒸发器低，有效地控制产品，提高了产品的质量。
链霉素四环素
氨曲南
氨曲南
对G+无效
第一个全合成的单环β-内酰胺类抗生素(结构简单）， 对G－，尤其是铜绿假单胞菌有很强的抑制作用； 对各种β-内酰胺酶稳定（ 2位甲基，增加对酶稳定性）； 不与青霉素类或头孢菌素类产生交叉过敏（无相同抗原决定簇）
是抗生素发展的一个新的里程碑
（四）碳青霉烯类
亚 胺 培 南
（1）结构特点：去S为二氢吡咯环，3位S末端N-亚胺甲基， 增加稳定性； （2）使用特点：单独使用时， 受肾肽酶分解失活，需和酶 抑制剂西司他丁钠合用。
β-内酰胺环断裂
高分子聚合物
引起过敏反应
过敏反应
S RCONH CH
CN H
O
COOH
抗原决定簇 青霉噻唑基
侧链抗原决定簇
连接点
∴青霉素之间有强烈的交叉过敏反应
头孢菌素中的过敏源主要决定于7－位的侧链 ∴头孢菌素类之间、头孢菌素与青霉素之间的交叉过敏反应 取决于侧链是否相同，相同时有交叉过敏反应。
一、青霉素类及半合成青霉素类
Penicliins
（一）发展
Nature Penicillin (Fermentation-Derived Penicillins)
Penicillin was discovered by Alexander Fleming in 1929.
种类
天然品共7种，其中苄青霉素的含量最高，作用最强
第四代 +++
+++
++++++
-
头孢匹罗 头孢吡肟 头孢唑兰 头孢瑟利
头孢氨苄 (头孢力新,先锋IV号) Cefalexin
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29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
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30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
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❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
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27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
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28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯