固態(tài)培養(yǎng)法增加微生物次級代謝產(chǎn)物的多樣性.pdf

1、微生物具有迥異于其他生物的特殊生理結(jié)構(gòu)與生存環(huán)境，能夠產(chǎn)生結(jié)構(gòu)新穎活性多樣的次級代謝產(chǎn)物，一直以來都是新骨架化合物及藥物先導化合物的重要來源。深度挖掘微生物資源產(chǎn)生新型次級代謝產(chǎn)物的潛力對于發(fā)現(xiàn)新骨架化合物和藥物先導化合物具有重要意義。然而，微生物資源經(jīng)多年開發(fā)利用，從中發(fā)現(xiàn)新藥物或其先導結(jié)構(gòu)越來越困難。本文通過比較34株土壤放線菌和45株海洋真菌在固態(tài)和液態(tài)培養(yǎng)基中次級代謝產(chǎn)物多樣性的差別，探索了利用固態(tài)培養(yǎng)增加微生物次級代謝產(chǎn)物多樣

2、性的方法。
　　首先，以手霉素A及其衍生物的產(chǎn)生菌版納鏈霉菌DL1026為實驗對象，考察了其在固液兩種培養(yǎng)方式下次級代謝產(chǎn)物多樣性的差異，并對固態(tài)發(fā)酵條件和提取方法進行了優(yōu)化，重點考察了培養(yǎng)基質(zhì)的種類，發(fā)酵時間以及最適初始含水率對代謝產(chǎn)物多樣性的影響，確立了固態(tài)發(fā)酵的最適條件:最佳固態(tài)培養(yǎng)基為麩皮培養(yǎng)基，最適發(fā)酵時間為11d，最適初始含水率為80％;最佳提取條件為發(fā)酵培養(yǎng)液70％乙醇（終體積濃度）超聲浸泡提取，抽濾取濾液旋轉(zhuǎn)濃縮蒸

3、干，3 mL甲醇溶解，過Sep-pak固相萃取柱，先用20％乙醇洗脫，所得洗脫液棄去;后用80％乙醇洗脫，所得溶液進行HPLC檢測。
　　其次，在優(yōu)化條件下對比了34株土壤放線菌和45株海洋真菌在固態(tài)和液態(tài)培養(yǎng)條件下次級代謝產(chǎn)物的差異。結(jié)果顯示，13株放線菌在液態(tài)發(fā)酵條件下未產(chǎn)生次級代謝產(chǎn)物，占測試菌種的38.2％;而在麩皮培養(yǎng)基中不能進行生長且未產(chǎn)生次級代謝產(chǎn)物只有2株，占5.9％，且其中一株DL1029在液體培養(yǎng)基中也未發(fā)現(xiàn)次

4、級代謝產(chǎn)物產(chǎn)生;85.3％的菌株（29株）的次級代謝產(chǎn)物在固態(tài)培養(yǎng)中多于液體培養(yǎng)，8.8％的菌株（3株）持平;34株土壤放線菌固態(tài)發(fā)酵共產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物有效峰數(shù)量是液體發(fā)酵的3.5倍，扣除背景值和不同菌株中重復產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物共產(chǎn)生34種次級代謝產(chǎn)物，是液態(tài)發(fā)酵的2倍。在固液兩種不同的培養(yǎng)條件下，9株海洋真菌在液態(tài)發(fā)酵條件下未產(chǎn)生次級代謝產(chǎn)物，占測試菌種的20％，而在麩皮培養(yǎng)基中不能進行生長且未產(chǎn)生次級代謝產(chǎn)物只有4株，占8.9％，

5、且其中DL22，DL36在液體培養(yǎng)基中也未發(fā)現(xiàn)次級代謝產(chǎn)物產(chǎn)生。46.7％的菌株(21株)的次級代謝產(chǎn)物在固態(tài)培養(yǎng)中多于液體培養(yǎng)，13.3％的菌株(6株)持平;45株海洋真菌固態(tài)發(fā)酵共產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物的有效峰數(shù)比液體發(fā)酵提高了24％，扣除背景值和不同菌株中重復產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物共產(chǎn)生40種次級代謝產(chǎn)物，比液態(tài)發(fā)酵提高了48.1％。
　　再次，對固態(tài)培養(yǎng)中次級代謝產(chǎn)物有效峰數(shù)明顯高于液態(tài)培養(yǎng)的4株土壤放線菌和12株海洋真菌，進行了