抗真菌抗生素產生菌發酵條件的優化研究

金寧佳

摘 要：真菌是一種真核生物。最常見的真菌是各類蕈類，另外真菌也包括霉菌和酵母。真菌感染性疾病根據真菌侵犯人體的部位分為4類：淺表真菌病、皮膚真菌病、皮下組織真菌病和系統性真菌病；前二者合稱為淺部真菌病，后二者又稱為深部真菌病。抑制或殺滅真菌的藥物，除一些古老的抗真菌外用藥如水楊酸、碘劑、硫黃等外，抗真菌作用顯著的新藥有抗生素和合成藥兩大類。抗生素主要有灰黃霉素、制霉菌素和二性霉素B等。抗生素發酵是利用微生物技術，通過高度工程化的新型綜合技術，以利用微生物反應過程為基礎，依賴于微生物機體在反應器內的生長繁殖及代謝過程來合成一定產物，通過分離純化進行提取精制，并最終制劑成型來實現藥物產品的生產。實驗分離出一種抗生素對部分真菌有一定抑制作用。本實驗對這種抗真菌抗生素產生菌發酵條件進行研究。

關鍵詞：抗真菌；發酵；條件

真菌是一種真核生物。最常見的真菌是各類蕈類，另外真菌也包括霉菌和酵母。真菌感染性疾病根據真菌侵犯人體的部位分為4類：淺表真菌病、皮膚真菌病、皮下組織真菌病和系統性真菌病；前二者合稱為淺部真菌病，后二者又稱為深部真菌病。真菌是真核生物，生命力頑強，和人類的細胞特征也相對擁有更多共同點，不容易找到有特效的藥物[1-2]。所以真菌較難被殺滅。抑制或殺滅真菌的藥物，除一些古老的抗真菌外用藥如水楊酸、碘劑、硫黃等外，抗真菌作用顯著的新藥有抗生素和合成藥兩大類。抗生素主要有灰黃霉素、制霉菌素和二性霉素B等。微生物發酵制藥是利用微生物進行藥物研究、生產和制劑的綜合性應用技術科學[3-5]。實驗分離出一種抗生素對部分真菌有一定抑制作用。本實驗對這種抗真菌抗生素產生菌發酵條件進行研究。

1 材料和方法

1.1 材料

果糖（辛集市惠澤糖業有限公司）、甘油（鄭州超群化工食品有限公司）、糊精（鄭州超群化工食品有限公司）、蔗糖（辛集市惠澤糖業有限公司）、乳糖（辛集市惠澤糖業有限公司）、麥芽糖（辛集市惠澤糖業有限公司）、葡萄糖（辛集市惠澤糖業有限公司）、甘露醇（鄭州超群化工食品有限公司）、可溶性淀粉（新沂華夏淀粉糖有限公司）、酵母粉（鄭州超群化工食品有限公司）、黃豆粉（新沂華夏淀粉糖有限公司）、磷酸氫二鉀（河南新義精細化工有限公司）、硫酸鎂（河南新義精細化工有限公司）、硫酸亞鐵（河南新義精細化工有限公司）、碳酸鈣（河南新義精細化工有限公司）。

1.2 儀器

歐洲Radwag瑞德威電子天平（深圳市怡華新電子有限公司）、5804R臺式高速大容量離心機（Eppendorf中國有限公司）、液晶顯示生化培養箱（上海喆圖科學儀器有限公司）、PHS-3C雷磁pH計（上海楚柏實驗室設備有限公司）、Temp300雙通道熱電偶式溫計（賽默飛世爾科技水質分析儀器）、優萊博SW23振蕩水浴槽/恒溫培養搖床（優萊博技術（北京）有限公司）、WP-UP-Ⅲ-20精密型實驗室專用超純水機（四川沃特爾水處理設備有限公司）、無氟環保霉菌培養箱（上海喆圖科學儀器有限公司）、KQ-300B型10L臺式超聲波清器（上海楚定分析儀器有限公司、318C酶標板（上海沛歐分析儀器有限公司）。

1.3 培養基及培養條件

發酵培養基：pH6.5，葡萄糖：可溶性淀粉：酵母粉：磷酸氫二鉀：硫酸鎂：硫酸亞鐵：碳酸鈣：水（0.5：2：1.5：0.1：0.1：100）濕熱滅菌二十分鐘，28℃，轉速220r/min培養6天。種子培養基：酵母粉：葡萄糖：磷酸氫二鉀：硫酸鎂：硫酸亞鐵：碳酸鈣（1.5：1：0.1：0.05：0.002：0.04），濕熱滅菌二十分鐘，28℃，轉速220r/min培養2天。

2 結果與討論

2.1 搖床轉速對抗真菌抗生素合成的影響

本文分別采用搖床轉速為280/min、250r/min、220/min、190r/min、160r/min進行試驗，考查搖床轉速對抗真菌抗生素合成的影響。實驗結果表明隨著搖床轉速提高，pH和發酵效價也隨之提高，菌生長越旺盛，搖床轉速為250r/min合成效果最好。實驗結果表明抗真菌抗生素合成過程中需要大量的氧氣參與反應。

2.2 搖瓶裝量對抗真菌抗生素合成的影響

采用固定轉速250r/min，分別將搖瓶裝量設為20mL/750mL、40mL/750mL、60mL/750mL、80mL/750mL、100mL/750mL、120mL/750mL、140mL/750mL、160mL/750mL、180mL/750mL對抗真菌抗生素合成的影響。實驗結果發現搖瓶裝量對抗真菌抗生素合成有較大影響。實驗結果表明隨著搖瓶裝量的增加PH值呈下降趨勢.實驗結果表明隨著搖瓶裝量的增加效價先呈現增加趨勢，當搖瓶裝量為80mL/750mL時效價為最高，隨后呈下降趨勢.裝量小于80mL/750mL時可能由于供氧過多造成菌體過度生長，導致抗真菌抗生素的生物合成受到嚴重影響；裝量大于80mL/750mL時可能由于供氧不足，導致效價呈下降趨勢。

2.3 不同碳源對抗真菌抗生素合成的影響

本實驗分別采用可溶性淀粉、果糖、甘油、糊精、蔗糖、乳糖、麥芽糖、葡萄糖、甘露醇等作為唯一碳源進行試驗。結果表明使用可溶性淀粉、果糖、糊精、葡萄糖、甘露醇時效價較高，以可溶性淀粉最優。

2.4 不同可溶性淀粉含量對抗真菌抗生素合成的影響

本實驗分別采用不同含量的可溶性淀粉進行試驗，研究其對抗真菌抗生素合成的影響。試驗結果表明可溶性淀粉含量為8%發酵效價最高。

2.5 結果

實驗結果表明搖床轉速、不同碳源、搖瓶裝量、碳源含量對抗真菌抗生素發酵均有影響。

參考文獻

[1]張嗣良.發酵過程多水平問題及其生物反應器裝置技術研究——基于過程參數相關的發酵過程優化與放大技術[J].中國工程科學，2001（08）.

[2]錢遠宇，黎檀實，孟慶義.抗真菌藥物聯合治療深部真菌感染的臨床應用[J].中國實用內科雜志，2008（08）.

[3]郝惠云，王耀耀，朱研研，付美紅，王亞莉，劉云清.新型抗真菌藥物的研究現狀[J].河北化工，2011（03）.

[4]張嗣良.發酵過程多水平問題及其生物反應器裝置技術研究——基于過程參數相關的發酵過程優化與放大技術[J].中國工程科學，2001（08）.

[5]李向科，潘厚昌，王紹宇.抗生素發酵液體培養基的滅菌動力學及工藝研究[J].醫藥工程設計，2013（01）.endprint