改变抗生素组分课件.ppt

1、改变抗生素组分抗生素简介抗生素常规分离提纯方法为什么要改变抗生素组分改变抗生素组分的方法及其应用改变抗生素组分的应用前景12345抗生素简介抗生素（antibiotics）是由微生物（包括细菌、真菌、放线菌属）或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物，能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。抗生素中最著名的是青霉素类抗生素，青霉素从青霉菌的次生代谢产物中提取，作用机理是-内酰胺类作用于细菌的细胞壁，阻止细胞壁成分肽聚糖的合成。青霉素分子结构式抗生素常规分离提纯方法沉淀分为直接和间接沉淀，是分离产物往往含有杂质，是初步分离手段结晶得到的固体是由同类分子有规则排列的晶

2、体状态，因此分离纯度较高沉淀结晶溶媒萃取膜分离色谱技术膜分离是一种物质被透过或被截留于膜的过程，条件一般较温和、能耗低、选择性强等特点，在抗生素等活性物质的分离中越来越受到人们的重视色谱法是基于混合物各组分在两相(固定相和流动相)之间的不均匀分配进行分离的一种方法。分离组分经过吸附、解析、吸附、解析多次相间分配过程而达到分离的目的，具有分离效率高、应用范围广、在线检测、可过程自动化等优点，在抗生素分离领域占有十分重要的地位。较为常见的有吸附色谱、离子交换色谱、凝胶层析色谱溶媒萃取是利用抗生素在互不相溶的两相之间溶解度不同的特性，使抗生素从一种液体转移到另一种液体中去，以达到纯化或浓缩的目的，它

3、是抗生素生产中一种重要的分离提取方法为什么要改变抗生素组分 许多抗生素生产菌可以产生许多组分抗生素，这些抗生素组分化学结构和性质非常相似，但生物学活性相差很大，给有效成分的发酵、分离和纯化带来很大困难。随着现代生物技术的发展，利用基因工程、细胞工程等方法定向改造抗生素生产菌成为可能，获得只产生有效组分的生产菌株。基因工程等现代技术手段的应用，降低抗生素生产成本，大幅度降低杂质含量，提高抗生素纯度。青霉素过敏的的原因很大一部分取决于青霉素制剂的工艺水平，以及其中的杂质,杂质会导致青霉素不稳定，然后会可以分解为青霉噻唑酸和青霉烯酸。前者可聚合成青霉噻唑酸聚合物，与多肽或蛋白质结合成青霉噻唑酸蛋白，

4、为一种速发的过敏源，是产生过敏反应最主要的原因改变抗生素组分的方法 改变抗生素组分主要通过是基因工程、细胞工程等方法定向改造微生物。使得菌株只产生有效组分。基因工程基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。细胞工程细胞工程是按照人们的需要和设计，在细胞水平上的遗传操作，重组细胞结构和内含物，以改变生物的结构和功能，即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法，快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术。改变抗生素组分的具体应用伊维菌素生产菌能产生8个组分，B1a和B2

5、a是活性最好的组分。只有B2a是合成B1a的原料。所以生产伊维菌素只需要B2a就可以。改变抗生素组分的具体过程阿维菌素是由阿维链霉菌产生的一类具有杀虫活性的抗生素，由8个组分组成，其中阿维菌素B1组分具有较高的杀虫活性且毒性较低，阿维菌素B1经化学催化可合成具有相同杀虫活性而毒性更低的伊维菌素。【1】构建仅产生主要组分A1a、A2a、B1a、B2a的菌株【2】构建仅产生阿维菌素B组分的工程菌【3】筛选B组分中的B2a【4】将阿维菌素B2a转化为伊维菌素构建仅产生主要组分的菌株阿维菌素的8个组分分别是主要组分A1a、A2a、B1a、B2a和次要组分A1b、A2b、B1b、B2b，其中的主要区别是

6、R2基团的区别。主要组分的R2团基为-C2H5，而次要组分的R2基团为-CH3。利用的阿维链霉菌aveR2基因缺失载体pXF05转入野生型菌株ATCC31267，通过缺失质粒pXF05和染色体之间的同源双交换，对染色体上的aveR2基因进行缺失。然后选择阿维菌素产量高的突变型菌株。补充补充：同源重组是将外源基因定位导入受体细胞染色体上的方法，因为在该座位有与导入基因同源的序列，通过单一或双交换，新基因片段可替换有缺陷的基因片段，达到修正缺陷基因的目的。构建仅产生阿维菌素B组分的工程菌阿维菌素A组分和B组分的区别在C5位，前者在C5位为甲氧基，后者为羟基。阿维菌素B向A组分的转化是由aveD基因

7、编码的C5-O-甲基转移酶催化完成的。将此基因缺失可构建仅产阿维菌素B的基因工程菌。筛选B组分中的B2a及转换成伊维菌素阿维菌素B1和B2的区别在于C2223位，B1在C22-23位为CH=CH，而B2为CH2-CHOH。这是由于ave PKS SU2上DH的部分活性导致的，DH可抑制B2脱水，DH的部分活性致使C22-23位的脱水不全，即B2组分的存在。如果以高活性的DH和ER取代SU2上部分活性的DH，则形成产物在C2223位的酮基会在高活性DH催化下优先形成CH2一CHOH。利用B2a菌株继续进行基因改造，在菌株中转人ER基因。ER可使CH2一CHOH基团脱水加氢形成CH2-CH2，这样

8、就把全部产物都转化为伊维菌素。改变抗生素组分的应用前景正是由于抗生素在农业、畜牧业以及医疗领域的广泛应用和良好的市场前景，促使生产厂商必须降低生产成本提高生产效率来获得更大利润。而尝试改变抗生素组分给抗生素的生产带来变革，通过选育的高产菌株以及产生新型抗生素菌株，可以进一步推动抗生素产业的发展。演讲完毕，谢谢单击此处添加内容单击此处添加内容标题标题标题标题单击此处添加内容单击此处添加内容单击此处添加内容单击此处添加内容单击此处添加内容单击此处添加内容单击此处添加内容单击此处添加内容标题标题标题标题单击此处添加内容单击此处添加内容单击此处添加内容单击此处添加内容单击此处添加内容单击此处添加内容单

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