阿维菌素高产有效组分基因工程菌的构建

向华平　侯东伟

摘 要：阿维菌素是一种由除虫链霉菌产生具有杀虫活性的抗生素，由8個组分组成，一般阿维菌素B1组中包含有非常高的杀虫活性，有利于农作物杀虫，且毒性较低，不影响到农作物品质。阿维菌素B1经过化学催化后能够形成有同样杀虫活性且具备低毒性的伊维菌素。本文就阿维菌素高产有效组分基因工程菌的构建展开相关探讨。

关键词：阿维菌素;阿维链霉菌;杀虫活性;构建

1 阿维菌素高产有效组分基因工程菌构建的相关概述

1.1 阿维菌素高产有效组分基因工程的构建

阿维菌素高产有效组分基因工程菌构建主要是利用aveD基因破坏的重组质粒pCZ2对阿维菌素阿维链霉菌76-9的aveD基因进行插入性的失活，这有利于获得aveD破坏子进行发酵、初步提取阿维菌素并与HPLC检测，进而发现破坏者D1只产生四个非常重要的组成部分，但这四个组成部分的保留时间都比B1a、B1b、B2a以及B2b都要长。然后把粗提液纯化并过得晶体，进而进行结构分析，并将其结合HPLC进行检验，有利于证明其是属于C5-0-阿维菌素B。而利用aveD基因的缺失载体pCZ8有利于对阿维链霉菌76-9的aveD基因实施缺失而获得aveD缺失突变株。高产菌株的转入是不能提升阿维菌素的合成，有可能是因为AveR的表达量已经足够了，所以多余的就不会引发阿维菌素合成的提升。构建在阿维菌素高产有效组分基因工程菌中的应用有利于对阿维菌素聚酮合酶基因aveALSU2上部分活性中的DH获得基因取代的取代载体PCZ23来有效构建阿维菌素基因的工程菌。

1.2 阿维菌素及伊维菌素的应用和作用研究

阿维菌素以及伊维菌素虽然本身都不具备抗菌活性的，但是都有非常强的杀体内外寄生虫的活性。伊维菌素能够用来治疗牛、羊等动物体内的寄生虫。一般要有效控制用量，一般是0.01-0.02mg/kg最为适宜，但是这种剂量还是远低于市场上的化学农药的剂量，阿维菌素以及伊维菌素都具备着很强的杀死体外寄生虫的活性，有利于用来杀寄生虫，但由于伊维菌素成本非常高，所以一般都利用阿维菌素作为代替，阿维菌素B1在兽药中广泛应用。

阿维菌素在农业生产中也发挥至关重要的作用。阿维菌素有利于杀害农作物中的线虫以及节肢动物，对农产品的品质不会有太大损害，有利于提高农产品品质。阿维菌素及伊维菌素都有着很好的杀虫活性，且含有较低的毒性，但因为其自身独特性，对蛋白质没有抑制作用，所以不是离子载体，具有很低的副作用。

1.3阿维菌素的生物合成研究

一般阿维菌素的合成都是通过同位素标记前体，然后坚定生物合成的阻断突变株中非常关键的中间体，以及生物合成阻断突变和野生型菌株对中间体的转化实验。阿维菌素的生物合成具体操作要结合体外测定及实验。在经过相关合成基因已被克隆的实验和测定后，可得出阿维菌素各基因功能及推测出的功能，然后利用基因工程的方法，对阿维菌素生物合成基因进行改造，对阿维菌素发酵产物有效控制，利用其促进畜牧业、农业的发展。

1.4 阿维菌素的衍生物研究

阿维菌素具备非常高效的杀虫活性，且其没有多大毒性，被广泛应用于畜牧业、农业中杀虫，为了促进阿维菌素杀虫活性的有效提升，不断扩大其抗虫谱及有效降低毒性，广大学者专家研究了阿维菌素的结构，并提出相应改造措施，促进阿维菌素充分发挥杀虫功能。阿维菌素在农业中的应用研究，有利于有效杀害农作物生长中的虫害，比较一般的化学农药，能有效降低对农作物的损害，提高农作物品质，还有利于减轻对生态环境的污染。另外，阿维菌素在畜牧业中的广泛应用，有利于对各种家畜体内的寄生虫进行防治，治疗效果突出，且在使用过程中动物出现不良反应的概率非常低，安全性极高，值得广泛推广应用。

2 阿维菌素高产有效组分基因工程菌的构建过程

在阿维菌素高产有效组分基因工程菌的构建过程中，要重视475bqaveD基因部分的序列的扩增，可以设计引物来有效扩增475bqaveD，在产物的电泳池大概500bq处设置一条亮度较高的条带，设计其和分析量相似，进而采用冻融法对条带进行回收。其次，要重视扩增产物的克隆以及测定，将回收的扩增产物连接到PTT载体上，并有效利用引物进行测定。重视破坏载体pCZ2的构建，以及重物质粒子的转化，采取科学有效的方法，促进质粒转化效率的提高。破坏子的筛选至关重要，要根据相关规范严格筛选，并对筛选出来的进行有效验证。要将经过验证的破坏子发酵培养，对发酵过程中的产物提取及纯化，进行鉴定。

总而言之，阿维菌素高产有效组分基因工程菌构建的研究，有利于充分发挥阿维菌素的作用，有利于人们生产生活的发展，在实验过程中，要重视对各个实验部分的规范操作和有效控制，促进阿维菌素高产有效组分基因工程菌的构建的优化，促进阿维菌素产量的有效提高，进而促进其在农业、畜牧业等的除虫效益充分发挥。

参考文献：

[1]胡敏杰.除虫链霉菌10个聚酮类抗生素生物合成基因簇的敲除对阿维菌素产量的影响[J]微生物学通报，2014， 41（7）：1471-1476.

[2]路志群，党福军，夏海洋，et al.利用合成多位点突变aveC*基因提高多拉菌素工业菌株中有效活性组份的含量[J].中国抗生素杂志，2014，39（8）.

[3]夏海洋，张亮，陈成华，etal.几种调控基因对除虫链霉菌工业生产株的抗生素效价的影响[J].中国抗生素杂志，2006，31（9）：525-528.

[4]李美红，李娜，王海彬，et al.aveD基因失活提高阿维菌素工业菌株B组分产量[J].国外医药（抗生素分册），2014， 35（5）.

[5]朱娟娟.阿维链霉菌孢子色素生物合成及PhoR-PhoP双组分信号系统对阿维菌素产量的影响[D].华中农业大学，2008.