硫酸多粘菌素B菌種選育與發(fā)酵工藝的研究

吳浣錢

摘 要：隨著人們對于自身體質(zhì)狀況的關注度加強，各醫(yī)學機構科研人員加強了對各項菌種的研發(fā)，其中硫酸多粘菌素B菌種是一種治療由于革蘭陰性菌引發(fā)疾病的多肽抗生素，且具有明顯的功效。初始之初，硫酸多粘菌素B菌種產(chǎn)品大多依賴從國外引進，為改變該現(xiàn)狀，近年來我國加強了對硫酸多粘菌素B菌種的研發(fā)，即從生產(chǎn)菌種的誘變育種到最后的發(fā)酵工藝，展開了系列的探研，并取得了良好的效果。

關鍵詞：硫酸多粘菌素B菌種；選育；發(fā)酵工藝

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.011

目前由于革蘭陰性菌引發(fā)的各種疾病成為了醫(yī)學機構首次科研的實驗對象。改革開放初期，對于革蘭陰性菌治療的藥物硫酸多粘菌素B菌種我國大多采用從國外引進的方法，在到一定程度上不僅對病人的治療造成一定的影響，同時也阻礙了我國醫(yī)學事業(yè)的發(fā)展。因此，為改變這種現(xiàn)狀，國家加大了對硫酸多粘菌素B菌種的研發(fā)，通過相關的實驗，進行了菌種的選育，同時探研出適合B菌種種子發(fā)酵的相關內(nèi)容，進而推進我國醫(yī)療事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

1 硫酸多粘菌素B菌種的性質(zhì)

（1）硫酸多粘菌素B菌種的概述。硫酸多粘菌素B菌種是一種堿性瑣環(huán)狀多肽抗生素，主要是由氨基酸和脂肪組成，是多粘菌素B的硫酸鹽形式，在醫(yī)學的治療過程中，其主要是針對對革蘭陰性菌引的發(fā)如大腸桿菌、百日咳桿菌等疾病，具有良好的功效，不僅可用于防治細菌性腸炎，同時對于泌尿性感染、皮膚粘膜感染等也具有其它抗生素所沒有的功效。

（2）硫酸多粘菌素B菌種的物理化學性質(zhì)。硫酸多粘菌素B菌種是多粘菌素B的一種堿性多肽抗生素的硫酸鹽，是一種白色的結(jié)晶狀粉末，味苦澀，易溶于水卻不易溶于酯、酮、氯仿等有機溶劑。同時，硫酸多粘菌素B菌種的化學性質(zhì)與外界的因素息息相關，當外界加熱溫度較高、處于酸堿環(huán)境中時，其活力較低，易被分解，容易與有機溶劑等發(fā)生反應。經(jīng)過研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，多粘菌素B是由10個氨基酸組成的多肽，在其內(nèi)部結(jié)構中七個多肽相互形成一個脂肪鏈，但是位于尾部的氨基酸則是散亂存放的，因此在溶液中，多粘菌素B不存在固定的結(jié)構，通過相關的實踐探知多粘菌素B的分子式為C56H98N16O13.H2SO4，分子量為1301.56，熔點為205-122℃。

2 多粘菌素B的研究現(xiàn)狀

為解決由革蘭陰性菌引發(fā)的各種疾病，科研人員加強了對多粘菌素B的研發(fā)，在制造過程中也多采用發(fā)酵法進行生產(chǎn)，究其原因是因為微生物發(fā)酵法生產(chǎn)多粘菌素B時成本較低，同時還保障了其生物學活性，是目前我國生產(chǎn)多粘菌素B常用的生產(chǎn)方式。同時隨著多粘菌素B在醫(yī)藥學領域的廣泛使用，進而在全球范圍內(nèi)受到了更多的推崇。

硫酸多粘菌素B的生產(chǎn)大多采用微生物發(fā)酵的方式，因此為提高菌素的生產(chǎn)效率，可從以下三個方面，進行產(chǎn)能的優(yōu)化，即：其一，對菌株進行誘變處理，選擇優(yōu)良的菌種；其二，選擇匹配度較高的培養(yǎng)基；其三，對發(fā)酵過程中的各個環(huán)節(jié)進行有效的調(diào)控，確保其條件參數(shù)符合生產(chǎn)標準。

3 硫酸多粘菌素B菌種選育

現(xiàn)階段，菌種的選育大多采用傳統(tǒng)的誘變方式，即化學誘變與物理誘變相結(jié)合，降低了選育的工作效率。針對此種現(xiàn)狀，我國加強了對選育技術的研發(fā)，探索出了一種新型的選育方式——常壓低溫等離子體誘變技術。這種誘變技術相比傳統(tǒng)的誘變方式，更有利于破環(huán)菌種內(nèi)部DNA，造成菌種突變，從而有利于科研人員對突變中的菌種進行篩選，獲得遺傳性良好的突變菌種。這種方式操作簡單、花費的成本較低且形成的有害物質(zhì)量也處于可控的狀態(tài)，是一種集高效、綠色、環(huán)保于一體的新型微生物育種技術。本試驗中首先通過平板瓊脂擴散法進行菌種的初步篩選，降低后續(xù)誘變工作的工作量，而后經(jīng)HPLC的復篩，然后在微生物中加入適量的活性粒子，引發(fā)基因的突變，通過發(fā)酵搖瓶結(jié)果對比，選擇產(chǎn)能有優(yōu)勢的菌株，最后進行穩(wěn)定性的遺傳實驗，培育得到了高產(chǎn)且穩(wěn)定的生產(chǎn)菌株。

4 硫酸多粘菌素B菌種的發(fā)酵工藝

在硫酸多粘菌素B菌種培育過程中，為提高培育效率，必須加強對各個環(huán)節(jié)的控制，其中影響最大也最重要的就是硫酸多粘菌素B菌種的發(fā)酵工藝。因此在進行發(fā)酵過程中，科研人員首先要對菌種的發(fā)酵條件進行優(yōu)化，需要系統(tǒng)了解培育菌種的種齡，探索出適合菌種生存的外部條件，如溫度、發(fā)酵時間、ph值等，從而為硫酸多粘菌素B菌種的發(fā)酵工藝的培育提供適合的理論基礎，保障后續(xù)培育工作的高效性、科學性和合理性。在進行種齡的確定過程中，通常將新鮮的斜面接種于50ml、30℃的培養(yǎng)基中，基于外部相同的培養(yǎng)條件，每隔一個效力應用分光光度計進行菌體測量，從而得出種子最適宜的種齡為20-24小時；在進行ph值的確定過程中，通過向發(fā)酵液內(nèi)加入不同的酸堿物，測得適合菌體生長的PH值為6.5；在進行溫度的確定時，分別選取在不同溫度下對其進行B菌素產(chǎn)量的測定，從而測得適合其發(fā)酵的適宜溫度為28℃；在進行發(fā)酵時間的確定中，通過分析目標產(chǎn)物的含量及雜質(zhì)水平與發(fā)酵時間的關系，得到最佳的發(fā)酵時間為60小時。

除了加強對硫酸多粘菌素B菌種發(fā)酵外部條件控制外，對于發(fā)酵液的處理也至關重要。因此在進行培育之前，首先要配置適合的發(fā)酵液。傳統(tǒng)的配置方法多為板框過濾方式，這種預處理方式不僅在一定程度上增加了助濾劑的用量，增加了計劃成本的消耗，同時制出的發(fā)酵液濾液的質(zhì)量較差，在發(fā)酵過程中不利于菌種的正常培育。為解決上述問題，我國醫(yī)療機構的相關人員也加強了對發(fā)酵液預處理技術的研發(fā)，超濾膜方式應運而生，在一定程度上降低了生產(chǎn)成本，也提高了濾液質(zhì)量，是現(xiàn)階段企業(yè)廣泛使用的發(fā)酵液預處理技術。

5 結(jié)術語

綜上所述，加強多粘菌素B的科研力度在一定程度上不僅擺脫了依賴國外引進的現(xiàn)狀，同時也保障了人們的生命安全。因此在后續(xù)的發(fā)展過程中，醫(yī)療機構應該加強對新型誘變育種技術的研發(fā)，從而探索出適合多粘菌素B菌種的發(fā)酵條件，進而提高B菌素產(chǎn)量的同時，保障我國醫(yī)療機構的社會地位，維持社會的穩(wěn)定發(fā)展。

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