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雷帕霉素菌种选育与发酵工艺的初步研究

作　者: 傅瑶
导　师: 何建勇
学　校: 沈阳药科大学
专　业: 微生物与生化药学
关键词: 吸水链霉菌雷帕霉素西罗莫司免疫抑制剂发酵工艺均匀设计
分类号: TQ465
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

雷帕霉素(Rapamycin)又名西罗莫司(Sirolimus),是从吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus) ATCC29253中分离得到的一种三烯大环内酯类抗生素。它是一种新型高效的免疫抑制剂,同时具有抗真菌和抗肿瘤等多种生物学活性。本文首先对雷帕霉素产生菌的菌种特性、培养条件、产物的发酵工艺、提取工艺及检测方法进行了初步考察。确定了斜面培养基、种子培养基、发酵培养基的组成,确定了初步的发酵条件、提取方法和检测方法。本实验还考察了不同诱变剂及诱变剂量对雷帕霉素产生菌的诱变效果,确定了最佳的诱变剂为紫外线,最适的诱变剂量为UV处理20-30s。经紫外线诱变育种,筛选得到一株相对高产的菌株U6-12,效价可达128μg/mL,比出发菌株效价提高了70.7%左右。为建立理性化筛选模型,本文还考察了庆大霉素、链霉素及前体赖氨酸结构类似物S-2(氨基乙基)-半胱氨酸(AEC)的抗性突变株与雷帕霉素产量的关系。此外,本实验还考察了不同氨基酸对雷帕霉素生物合成的影响。实验结果表明苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和谷氨酰胺能够不同程度地促进雷帕霉素产物合成。最后,以得到的高产菌种U6-12为基础,进行了发酵培养基中碳源、氮源、无机盐的考察,采用均匀设计方法,对雷帕霉素发酵培养基进行了优化。得到了优化的发酵培养基配方。U6-12菌种在此优化的培养基上,发酵单位比在原发酵培养基中提高了30.3%,实际效价可达180μg/mL左右。

全文目录

摘要  10-11
Abstract  11-12
第1章前言  12-22
  1.1 雷帕霉素的发现及命名  12
  1.2 雷帕霉素的理化性质及化学结构  12-13
  1.3 雷帕霉素的产生菌及菌株特征  13
  1.4 雷帕霉素的生物合成途径  13-14
  1.5 雷帕霉素的作用机制  14-17
  1.6 药理学研究  17-18
  1.7 雷帕霉素的应用  18
  1.8 国内外研究进展  18-19
  1.9 雷帕霉素衍生物的研究  19-21
  1.10 本论文研究方向和立题意义  21-22
第2章雷帕霉素产生菌培养条件及发酵工艺的初步考察  22-49
  引言  22
  2.1 实验材料  22-24
  2.2 实验方法  24-27
  2.3 实验结果与讨论  27-49
    2.3.1 出发菌株的菌落及菌丝形态(高氏一号培养基)  27-28
    2.3.2 斜面培养基的考察  28-29
    2.3.3 斜面培养时间的考察(高氏一号培养基)  29-30
    2.3.4 斜面冷藏时间的考察  30
    2.3.5 传代稳定性的考察  30-31
    2.3.6 分离培养基的考察  31-32
    2.3.7 胞外产物浓度与胞内产物浓度相关性的考察  32-33
    2.3.8 雷帕霉素提取条件的考察  33-35
    2.3.9 雷帕霉素检测方法的建立  35-39
    2.3.10 发酵工艺的初步考察  39-49
第3章雷帕霉素产生菌菌种选育及理性化筛选模型的建立  49-59
  引言  49
  3.1 实验材料  49-51
  3.2 实验方法  51-52
  3.3 实验结果与讨论  52-59
    3.3.1 菌种诱变方法及诱变剂量的考察  52-55
    3.3.2 理性筛选模型的建立  55-58
    3.3.3 高产菌种选育谱系  58-59
第4章雷帕霉素高产菌株发酵工艺的优化  59-66
  引言  59
  4.1 实验材料  59-60
  4.2 实验方法  60
  4.3 实验结果与讨论  60-66
    4.3.1 碳源的考察  60-61
    4.3.2 氮源的考察  61-62
    4.3.3 无机盐的考察  62-64
    4.3.4 发酵培养基的均匀设计  64-65
    4.3.5 最佳发酵培养基初始pH的考察  65-66
结论  66-67
参考文献  67-70
致谢  70

雷帕霉素菌种选育与发酵工艺的初步研究

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