真菌代谢产物中促进纳他霉素合成的诱导子的研究

纳他霉素是一种由纳塔尔链霉菌、恰塔努加链霉菌和褐黄抱链霉菌经发酵产生的一种高效、广谱的抗真菌抗生素。但由于其发酵水平较低从而导致成本太高,因此,研究纳他霉素的发酵规律,用于指导和改进纳他霉素的发酵工艺以提高发酵水平显得尤为重要。
　　 诱导子是诱发植物产生植保素和引起植物过敏反应的因子,在植物与微生物的相互作用中,能够快速、高度专一性地诱导特定基因的表达。本文以真菌诱导子对纳塔尔链霉菌的代谢调节作用进行了以下5个方面研究:
　　 1.固定化共培养诱导作用的探索。研究了固定化酿酒酵母接种时间、接种量、包埋浓度对共培养体系的影响。结果表明,固定化共培养法并不能有效诱导纳他霉素的合成,酿酒酵母也不是一种十分有效的生物诱导子,共培养后对纳他霉素产量仅提高10％左右,可能的诱导物质为酵母细胞成分。
　　 2.诱导子筛选。以酿酒酵母、米曲霉、黑曲霉、产黄青霉作为诱导菌株,考察对纳他霉素的促进作用。结果表明,不同来源的真菌代谢产物以及代谢产物制备方式的差异对菌株的纳他霉素产量影响不同。其中黑曲霉和产黄青霉代谢产物中的诱导子成分具有较明显的正向调节作用,当真菌诱导子在纳他霉素发酵12h以5％添加量加入时,纳他霉素产量分别达到对照的209.1、262.％8％。
　　 3.诱导条件优化。以产黄青霉诱导子为研究对象,考察诱导子培养时间、添加量以及诱导子添加时间对纳他霉素合成的影响。结果表明,不同培养时间的产黄青霉诱导子以及诱导子添加时间对纳他霉素诱导作用有显著差异。发酵12h添加培养1d或2d的产黄青霉诱导子能显著促进纳他霉素合成,随着添加时间的延迟,诱导效果下降;诱导子添加量对纳他霉素诱导效果无显著影响。
　　 4.诱导机理初探。通过测定发酵结束后的各项生理生化指标,表明真菌诱导子能够提高培养基中还原糖利用率,并且能够抑制菌体生长;添加诱导子不能明显改变纳塔尔链霉菌在固态培养基中的菌落形态,但明显抑制了纳塔尔链霉菌的生长并促进孢子萌发。
　　 5.诱导子分离和鉴定。采用乙醇沉淀法获得产黄青霉培养液中各组分并用于诱导纳他霉素生产,结果表明,诱导子成分为非蛋白、非多糖类的小分子化合物;对含有活性成分的真菌上清液用有机溶剂进行萃取并用于诱导,诱导子主要集中于水相,表明诱导子可能为极性较强的小分子物质;通过对纳塔尔链霉菌与产黄青霉的代谢途径进行比较,诱导子有可能为有机酸或氨基酸类物质。