一株放线菌的发酵培养及产物分析[毕业作品]

中文摘要

天然产物的作用越来越大，天然产物的来源主要是植物和微生物。现在微生物的研究发展迅速，而放线菌作用尤为突出。本文的实验材料为放线菌，放线菌数量巨大种类繁多，在众多领域发挥着新颖独特不可取代的地位，长久以来在药学、化学、生物学等领域占有及其重要的研究价值，放线菌的应用潜力是我们无法想象到的，至今为止从放线菌中提取出的生物活性物质多于13700种，应用于各个领域发挥作用。

本文通过一系列的分离技术对发酵液进行分离纯化，最终对得到的活性物质进行结构鉴定。分离纯化得到的化合物样品的结构鉴定主要运用氢谱（1H-NMR）技术与质谱（EI-MS）技术。最后经过质谱和核磁共振波谱鉴定出了两种化合物的结构和分子量，经过数据分析和文献比对，最终确定了这两种化合物的名称分别是：1-Hydroxyphenazine和Resistomycin。

关键词：放线菌发酵分离纯化结构鉴定

ABSTRACT

The natural products in modern society have an increasingly important role.The source of natural products is plants and microorganisms.Microbiological research and development is particularly rapid development.Actinomycetes contribute very much to natural products.The experimental material of this paper is actinomycetes.The large number of actinomycetes in a wide range of areas play a unique and irreplaceable position in many fields and have long been in the field of pharmacy, chemistry, biology and other important research value.The potential of application of actinomycetes is something we can not imagine.So far more than 13,700 species bio-active substances extracted from the actinomycetes are applied to play a role in various fields.

The theoretical basis of this paper is natural product chemistry.The related technical methods are microbial fermentation technology, organic solvent extraction technology and column chromatography separation technology.Firstly,the ctinomycetes are expanded to ferment.Then,The fermentation broth is separated and purified.At last,the structure of the obtained active substance is identified.The step of separation of extracts and the completion of the purification was carried out primarily by reverse phase chromatography, Seghadex LH-20, and thin layer chromatography.Finally, the structure and molecular weight of the two compounds were identified by mass spectrometry and nuclear magnetic resonance spectroscopy. The final definition of these two compounds were 1-Hydroxyphenazine and Resistomycin according to the data analysis and literature comparison.

Keywords:Actinomycetes;ferment;isolation and purification; structure identification

目录

第1章前言 (1)

第1节放线菌的研究概括 (1)

第2节分离纯化技术 (2)

第3节结构研究主要技术 (3)

第4节研究背景、目的和意义、方法和路线 (5)

第2章放线菌种扩大培养 (7)

第1节实验材料、试剂、仪器 (7)

第2节放线菌的扩大发酵 (7)

第3章放线菌次生代谢产物的提取 (9)

第1节实验材料、试剂、仪器 (9)

第2节发酵液的提取分离 (9)

第4章放线菌次生代谢产物的分离纯化 (10)

第1节实验材料、试剂、仪器 (10)

第5章放线菌种的化合物鉴定 (13)

第1节实验材料、样品、仪器 (13)

第6章讨论 (14)

结论 (16)

致谢 (17)

参考文献 (18)

第1章前言

第1节放线菌的研究概括

放线菌在科学研究的方面是一类极其重要发挥着巨大作用的微生物资源，同时也是一类G+C含量极高的革兰氏阳性细菌。放线菌主要以孢子繁殖,其生长方式呈菌丝状。丰富多样的资源及重要的次级代谢产物使其与人类的生产和生活紧密联系起来[1]。在此期间，放射性资源和研究开发利用取得了极其辉煌的成就。迄今为止，微生物产生的两万多种生物代谢活性物质，有将近60%-80%是放线菌产生的包括抗生素、酶和酶制剂、细胞抑制剂、激素等等，其中70%来自链霉菌，15%来自稀有放线菌[2]。到目前为止已经发现和描述了3000多种放线菌，属于至少56科，超过300属。放线菌已被独立地作为原核生物界中的放线菌门。中国科学家对放线菌分类学学科发展做出了重要贡献。从放线菌中发现超过13700种生物活性物质，占已被人类发现的天然活性物质的40％以上，但是目前临床和农业使用的抗生素超过150种，来源是放线菌的为2/3。可以说，放线菌药物对促进医疗保健的发展做出了不可磨灭的贡献。有关放线菌的研究仍然处于基础研究阶段[3]，因此，放线菌资源的开发和利用研究，与国家人口和卫生发展战略的主要需要相一致。

长久以来从放线菌中分离出了许多活性物质，比如邻苯二甲酸二丁酯,又称DBP，曾在微生物的次级代谢产物中多次分离得到,并显示出一定的生物活性。Savard E.等从青霉菌PenicilliumbilaiiPB-50的次级代谢产物中分离得到该化合物[4]。EL-Naggar的研究表明链霉菌Streptomycesnasri submutant H35产生的邻苯二甲酸二丁酯具有抑菌活性[5]。邻苯二甲酸二丁酯（DBP）是一种良好的增塑剂，主要用于聚氯乙烯的加工，使制品柔软性良好，也是硝酸纤维素的优良增塑剂[6]。台勾霉素B可以治疗腹泻，台勾霉素B产生菌包括指孢囊菌、德干高原游动放线菌和短链孢菌等[7]，以上台勾霉素B的产生菌，效价低、产生的类似物多、分离纯化工艺复杂[8]。