抗真菌抗生素产生菌发酵条件的优化研究

金宁佳

摘 要：真菌是一种真核生物。最常见的真菌是各类蕈类，另外真菌也包括霉菌和酵母。真菌感染性疾病根据真菌侵犯人体的部位分为4类：浅表真菌病、皮肤真菌病、皮下组织真菌病和系统性真菌病；前二者合称为浅部真菌病，后二者又称为深部真菌病。抑制或杀灭真菌的药物，除一些古老的抗真菌外用药如水杨酸、碘剂、硫黄等外，抗真菌作用显著的新药有抗生素和合成药两大类。抗生素主要有灰黄霉素、制霉菌素和二性霉素B等。抗生素发酵是利用微生物技术，通过高度工程化的新型综合技术，以利用微生物反应过程为基础，依赖于微生物机体在反应器内的生长繁殖及代谢过程来合成一定产物，通过分离纯化进行提取精制，并最终制剂成型来实现药物产品的生产。实验分离出一种抗生素对部分真菌有一定抑制作用。本实验对这种抗真菌抗生素产生菌发酵条件进行研究。

关键词：抗真菌；发酵；条件

真菌是一种真核生物。最常见的真菌是各类蕈类，另外真菌也包括霉菌和酵母。真菌感染性疾病根据真菌侵犯人体的部位分为4类：浅表真菌病、皮肤真菌病、皮下组织真菌病和系统性真菌病；前二者合称为浅部真菌病，后二者又称为深部真菌病。真菌是真核生物，生命力顽强，和人类的细胞特征也相对拥有更多共同点，不容易找到有特效的药物[1-2]。所以真菌较难被杀灭。抑制或杀灭真菌的药物，除一些古老的抗真菌外用药如水杨酸、碘剂、硫黄等外，抗真菌作用显著的新药有抗生素和合成药两大类。抗生素主要有灰黄霉素、制霉菌素和二性霉素B等。微生物发酵制药是利用微生物进行药物研究、生产和制剂的综合性应用技术科学[3-5]。实验分离出一种抗生素对部分真菌有一定抑制作用。本实验对这种抗真菌抗生素产生菌发酵条件进行研究。

1 材料和方法

1.1 材料

果糖（辛集市惠泽糖业有限公司）、甘油（郑州超群化工食品有限公司）、糊精（郑州超群化工食品有限公司）、蔗糖（辛集市惠泽糖业有限公司）、乳糖（辛集市惠泽糖业有限公司）、麦芽糖（辛集市惠泽糖业有限公司）、葡萄糖（辛集市惠泽糖业有限公司）、甘露醇（郑州超群化工食品有限公司）、可溶性淀粉（新沂华夏淀粉糖有限公司）、酵母粉（郑州超群化工食品有限公司）、黄豆粉（新沂华夏淀粉糖有限公司）、磷酸氢二钾（河南新义精细化工有限公司）、硫酸镁（河南新义精细化工有限公司）、硫酸亚铁（河南新义精细化工有限公司）、碳酸钙（河南新义精细化工有限公司）。

1.2 仪器

欧洲Radwag瑞德威电子天平（深圳市怡华新电子有限公司）、5804R台式高速大容量离心机（Eppendorf中国有限公司）、液晶显示生化培养箱（上海喆图科学仪器有限公司）、PHS-3C雷磁pH计（上海楚柏实验室设备有限公司）、Temp300双通道热电偶式温计（赛默飞世尔科技水质分析仪器）、优莱博SW23振荡水浴槽/恒温培养摇床（优莱博技术（北京）有限公司）、WP-UP-Ⅲ-20精密型实验室专用超纯水机（四川沃特尔水处理设备有限公司）、无氟环保霉菌培养箱（上海喆图科学仪器有限公司）、KQ-300B型10L台式超声波清器（上海楚定分析仪器有限公司、318C酶标板（上海沛欧分析仪器有限公司）。

1.3 培养基及培养条件

发酵培养基：pH6.5，葡萄糖：可溶性淀粉：酵母粉：磷酸氢二钾：硫酸镁：硫酸亚铁：碳酸钙：水（0.5：2：1.5：0.1：0.1：100）湿热灭菌二十分钟，28℃，转速220r/min培养6天。种子培养基：酵母粉：葡萄糖：磷酸氢二钾：硫酸镁：硫酸亚铁：碳酸钙（1.5：1：0.1：0.05：0.002：0.04），湿热灭菌二十分钟，28℃，转速220r/min培养2天。

2 结果与讨论

2.1 摇床转速对抗真菌抗生素合成的影响

本文分别采用摇床转速为280/min、250r/min、220/min、190r/min、160r/min进行试验，考查摇床转速对抗真菌抗生素合成的影响。实验结果表明随着摇床转速提高，pH和发酵效价也随之提高，菌生长越旺盛，摇床转速为250r/min合成效果最好。实验结果表明抗真菌抗生素合成过程中需要大量的氧气参与反应。

2.2 摇瓶装量对抗真菌抗生素合成的影响

采用固定转速250r/min，分别将摇瓶装量设为20mL/750mL、40mL/750mL、60mL/750mL、80mL/750mL、100mL/750mL、120mL/750mL、140mL/750mL、160mL/750mL、180mL/750mL对抗真菌抗生素合成的影响。实验结果发现摇瓶装量对抗真菌抗生素合成有较大影响。实验结果表明随着摇瓶装量的增加PH值呈下降趋势.实验结果表明随着摇瓶装量的增加效价先呈现增加趋势，当摇瓶装量为80mL/750mL时效价为最高，随后呈下降趋势.装量小于80mL/750mL时可能由于供氧过多造成菌体过度生长，导致抗真菌抗生素的生物合成受到严重影响；装量大于80mL/750mL时可能由于供氧不足，导致效价呈下降趋势。

2.3 不同碳源对抗真菌抗生素合成的影响

本实验分别采用可溶性淀粉、果糖、甘油、糊精、蔗糖、乳糖、麦芽糖、葡萄糖、甘露醇等作为唯一碳源进行试验。结果表明使用可溶性淀粉、果糖、糊精、葡萄糖、甘露醇时效价较高，以可溶性淀粉最优。

2.4 不同可溶性淀粉含量对抗真菌抗生素合成的影响

本实验分别采用不同含量的可溶性淀粉进行试验，研究其对抗真菌抗生素合成的影响。试验结果表明可溶性淀粉含量为8%发酵效价最高。

2.5 结果

实验结果表明摇床转速、不同碳源、摇瓶装量、碳源含量对抗真菌抗生素发酵均有影响。

参考文献

[1]张嗣良.发酵过程多水平问题及其生物反应器装置技术研究——基于过程参数相关的发酵过程优化与放大技术[J].中国工程科学，2001（08）.

[2]钱远宇，黎檀实，孟庆义.抗真菌药物联合治疗深部真菌感染的临床应用[J].中国实用内科杂志，2008（08）.

[3]郝惠云，王耀耀，朱研研，付美红，王亚莉，刘云清.新型抗真菌药物的研究现状[J].河北化工，2011（03）.

[4]张嗣良.发酵过程多水平问题及其生物反应器装置技术研究——基于过程参数相关的发酵过程优化与放大技术[J].中国工程科学，2001（08）.

[5]李向科，潘厚昌，王紹宇.抗生素发酵液体培养基的灭菌动力学及工艺研究[J].医药工程设计，2013（01）.endprint