红霉素链霉菌13-123、9-203菌株的选育和发酵研究

红霉素是大环内酯类抗生素中最早生产的一种。我们采用快中子、CO_2激光诱变,得到了13-123、9-203二株菌,并通过研究发现,它们对前体和无机磷等有特殊要求,现将实验结果报道如下。     

金霉素链霉菌的诱变育种

从金霉素链霉菌(Streptomyces aureofaciens)重组体2U一84经紫外线处理得到A3-32突变株,产量比2U一84提高10．6％以上。A3—32突变株又经紫外线处理,得到一株分泌金黄色色素的突变株5一43,产量为A3-32的60—70％。而5一43突变株经不同诱变因素：紫外线、乙烯亚胺及氮芥处理,均得到色素形成能力消失的突变株,这些菌株的产量均比5—43高,提高的幅度也较大。其中紫外线处理得到的u一42突变株比5—43突变株提高78％,比重组体2u 8{提高21．5％。色素形成能力愈小者,其产量愈高,这说明产量与色素之间存在着一定的相关性。由弱孢子型6—15突变株经乙烯亚胺与紫外线复合处理,得到孢子丰富,产量明显提高的EU-63突变株,比重组体2U一84提高49．6％。     

新霉素产生菌Streptomyces fradiae高效价菌株的选育

我们试验了常用的诱变因素紫外线及氮芥子气对新霉菌所引起的死亡率及变异率的影响,其中以氮芥子气引起的变异率较大。从单一氮芥子气处理中,获得61—7—12菌株此原种产生抗菌素的能力有明显提高。经初筛及复试,在摇瓶发酵中较U1—19菌株提高100—120％。61一7一12菌株在粽合斜面培养基及几种合成斜面培养基上的生长速度厦菌落形态与原种均有明显的区刖：生长极为缓慢,在28℃时绠培养10一12天;孢手颜色较U1—19菌株稍深。在对不同碳源利用的生理特性比较中,67—12菌株亦与Ul一19菌株不同。     

红霉素链霉菌突变株的生化互补和红霉素生物合成途径的研究

红霉素链霉菌经不同诱变因素处理后,采用琼脂块法大量筛选得到26株无活性菌株,再用琼脂条共合成方法测定了这些无活性菌株351对互补菌株对,其中85对有共合成能力的生化互补菌株。根据供体菌与受体菌(或转化菌)生化互补共合成红霉素的特性,26株无活性菌株可分为4个类群:这4个类群液体培养共合成试验结果,有的互补对红霉素产量在1,500微克/毫升以上,这为提取和研究红霉素生物合成的中间产物提供了方便。根据固体和液体生化互补顺序,初步绘制了26株无活性突变株的红霉素生物合成途径。     

红霉素链霉菌的溶源转换研究

2-62菌株是一溶源性菌株,合成红霉素能力稳定,气生菌丝生长良好。经42℃培养后筛选得到的4株无活性菌株(Em-)便不再释放噬菌体,成为去溶源菌株,并对P4噬菌体敏感。当此菌株再次溶源化后,又恢复了合成红霉素的能力,表明p4噬菌体与红霉素产生密切相关。 经诱变获得的1-9及10-25Em-菌株,气生菌丝生长受抑制,呈光秃型,经连续传代20次仍保持菌落类型纯一。当1-9及10-25菌株成为1-9(P4)及10-25(P4)时,选择恢复气生菌丝生长的菌落用琼脂块法测定,均获得产生红霉素的性能,并都释放噬菌体。说明P4噬菌体具有溶源转换的性能,它与红霉素的生物合成及气生菌丝的形成等性状相关。     

红霉素链霉菌噬菌体的分离和鉴定

我们从红霉素的异常发酵液申分离到14株红霉素链霉菌噬菌体。对每一噬菌体进行了纯化,并描述了噬菌斑的形态。大部份噬菌体的噬菌斑六而清晰透明,而P4、P8、P10的噬菌斑小而呈半透明。根据血清中和反应试验,这些噬菌体可区分为三种血清类型。选择三种血清型的代表噬临体做热失活及pFt稳定性试验,结果表明：三种类型的噬菌体对热的失活呈明显差异,而对PH的适应性较为广泛。寄主范围测定结果,P4、P9噬菌体对多种抗生素产生菌能感染,为一多价噬菌体,P1 仅对红镱紊链霉菌能感染,为单价噬菌体。     

红霉素链霉菌2-62溶源性菌株的确证与特性研究

我们从红霉紊产生菌Streptomyces erythreus的27株系谱菌株中分离到一株带确噬菌体的2—62菌株,并对2—62菌株作了多方面的考察。根据单菌落传代、孢子加热,柠檬酸钠洗涤消除噬菌体后仍继续释放噬菌体;2—62菌株释放的噬菌体经纯化后制备抗血清,用此抗血清处理2—62菌株的斜面孢子,以中和游离的噬菌体,这种孢子在培养过程中仍继续释放噬菌体;2—62菌株对其自身释放的噬菌体具有免疫力等特性,确证2—62菌株为溶源性菌株。用紫外线或丝裂霉素C进行诱导试验,噬菌体释放量增加不多。将2—62菌株释放的温和性噬菌体感染P32一102敏感菌,得到的溶源化菌林亦释放噬菌体,并且溶源化菌林的性状保持稳定。     

红霉素链霉菌抗噬菌体菌株的选育

在红霉素生产过程中,曾多次出现噬菌体的感染。我们从被感染的发酵自溶液中分离出7株噬菌体,并用电子显微镜观察了P1、P3、P6的形态。以不同类型的噬菌体选育出抗噬菌体菌株,其中一些抗性菌株的抗菌素产量,比敏感的出发菌株高,曾先后用于生产。用噬菌体处理得到的抗性菌株的产量,比用物理或化学诱变因素处理得到的菌株提高幅度大。