【摘 要】
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长久以来,人类一直利用抗生素对抗各种病原微生物,但是由于全球抗生素的滥用,出现了大量耐药菌株。抗菌肽作为一种新型的抗菌多肽,不但因为抗菌肽的高效和广谱的抑菌效果,更是由于其可以抗原虫、抗肿瘤的特性,使其受到的广泛关注和研究。基于以上现状,本论文通过研究侧孢短芽孢杆菌S62-9（Brevibacillus laterosporus S62-9）的静息细胞状态,筛选出对其抗菌肽合成或菌体生长具有促进作
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长久以来,人类一直利用抗生素对抗各种病原微生物,但是由于全球抗生素的滥用,出现了大量耐药菌株。抗菌肽作为一种新型的抗菌多肽,不但因为抗菌肽的高效和广谱的抑菌效果,更是由于其可以抗原虫、抗肿瘤的特性,使其受到的广泛关注和研究。基于以上现状,本论文通过研究侧孢短芽孢杆菌S62-9（Brevibacillus laterosporus S62-9）的静息细胞状态,筛选出对其抗菌肽合成或菌体生长具有促进作用的中间代谢物并优化出其最优组合,最终分析发酵液中游离有机酸和游离氨基酸的变化,为其工业化生产奠定基础,具体研究内容如下:通过静息培养基的筛选,获得一种侧孢短芽孢杆菌S62-9的静息培养基:2.5%葡萄糖、1.25%硝酸铵和0.2%硫酸镁,p H值7.2。B.laterosporus S62-9在这种环境下达到静息状态,生长代谢处于极低的水平,同时还具有合成抗菌肽的能力。通过在静息培养基中添加7种中间代谢物和17种氨基酸,筛选出对菌体生长具有促进作用的谷氨酸;对抗菌肽合成具有促进的物质有苏氨酸和琥珀酸。通过正交试验筛选出谷氨酸、苏氨酸和琥珀酸三种物质的最优组合:10 mmol/L谷氨酸、80 mmol/L苏氨酸、45 mmol/L琥珀酸,抗菌肽效价达到2721 AU/m L,比对照提高了50.2%;在其他培养基中验证,添加中间代谢物后,其抗菌肽合成能力远远高于对照组。通过剔除氮源发现苏氨酸、谷氨酸和琥珀酸无法作为氮源而发挥作用。通过5 L发酵罐和30 L发酵罐的放大实验,抗菌肽效价分别达到2693AU/m L和2723AU/m L。通过检测最优组合发酵液和对照组发酵液中游离有机酸和氨基酸,发现B.laterosporus S62-9在生长以及合成抗菌肽过程中主要产生了乙酸、乳酸、苹果酸、琥珀酸,对于丙酸的消耗量比较大。推测添加的外源谷氨酸初期被利用,进入三羧酸循环分解供能或是进行同化作用;苏氨酸的消耗与抗菌肽的合成处于正相关状态,苏氨酸有利于进行抗菌肽的合成途径;同时发现添加外源中间代谢物后出现了新的抗菌肽组分Brevilacterin6。
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