【好文推荐】子囊霉素生产菌种的选育及发酵优化

2022-08-24

微生物疗法创新药

未经授权，不得转载子囊霉素生产菌种的选育及发酵优化Breeding and Fermentation Optimization of Ascomycin Producing Strains刘倩倩1,2，吴远杰2，张正玉2，陈少欣2(1. 上海工程技术大学化学化工学院，上海 201620；2. 中国医药工业研究总院，上海医药工业研究院，创新药物与制药工艺国家重点实验室，上海 201203)摘要：子囊霉素(ascomycin，FK520) 是由吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus) 发酵产生的大环内酯类抗菌药，有多种生物活性，具有重要药学应用价值。为了实现FK520 的规模化发酵生产，本研究以吸水链霉菌SFK-6-33(2.43 g/L) 为出发菌株，通过自然分离、诱变选育和基因改造，获得了高产突变菌株SFK-OASN-N3-25(2.92 g/L)，产量较出发菌株提高了20.16％。进一步在5 L 发酵罐研究中进行分批补料培养，通过优化甘油补料浓度和pH 值，确定甘油补加量为2.5％、pH 控制在5.6 以上为最佳发酵条件。采用优化后的发酵工艺，FK520 产量能达到4.64 g/L，为目前报道最高产量。最后，通过3 批发酵试验验证了FK520 发酵单位为4.66 ～ 4.97 g/L，为规模化发酵FK520 奠定了基础。关键字：吸水链霉菌；子囊霉素；菌种改造；发酵；工艺优化以下为文章节选子囊霉素( ascomycin，FK520，结构式如图1 所示) 是由吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus，ATCC 14891) 产生的一种大环内酯类抗菌药[1]，有多种生物活性，如抗真菌、抗疟疾、免疫抑制等[2—5]。FK520 及其衍生物具有重要临床应用价值。例如，FK520 衍生物吡美莫司( 商品名Elidel) 可用于治疗特应性皮炎( 湿疹) 和其他炎症性皮肤病[6] ；衍生物三乙酰-L- 鼠李糖子囊霉素在与他克莫司同等或更高的免疫抑制活性剂量下未显示毒性[7]。由于FK520 具有23 元大环内酯结构[8]，具有多个手性中心，利用化学法合成，难度大且成本高，因而微生物发酵是生产FK520 的主要方式[9]。YU等以吸水链霉菌ATCC 14891 为出发菌株，采用常压室温等离子体诱变，获得了突变菌株SFK-36[9] ；对SFK-36 再进行多轮自然选育、紫外诱变与链霉素抗性筛选获得菌株SFK-6-33，随即通过对SFK-6-33 基因改造获得工程菌株SFK-OASN，然后将工程菌株进行5 L 发酵罐培养，FK520 的产量可达到3 913.9 mg/L[10]。虽然FK520 产量得到显著提高，但是与国外相比，本国的FK520 仍然面临产量较低，难以实现工业化生产的问题。本研究通过诱变育种与基因改造结合的方法获得高产突变菌株，进一步通过发酵罐培养并优化罐上工艺参数，一定程度上提高了FK520 发酵产量，为FK520 的工业化生产奠定了基础。↑长按二维码阅读全文作者简介：刘倩倩(1991—)，女，硕士研究生，专业方向：微生物药学。通信联系人：陈少欣(1972—)，男，研究员，博士生导师，从事微生物药物的研究与开发。E-mail：sxzlb@263.net文章详情欢迎登录《中国医药工业杂志》官网查看。近期直播推荐—END—如需获取更多数据洞察信息或公众号内容合作，请联系医药地理小助手微信号：pharmadl001

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