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努加霉素高效合成生物体系构建认领

作者：

唐亦俐

学位授予单位：

浙江大学

摘要：

纳他霉素是一种多烯类大环内酯抗生素,主要用于治疗真菌感染引起的角膜炎,但是由于其抗菌活性有限并具有一定的溶血毒性,使其在临床上的应用受到限制。因此通过生物合成途径重构以获得更为高效、低毒的新型衍生物具有重要意义。本实验室前期通过敲除S.chattanoogensis L10中的scn G基因获得了突变菌株L140,活性筛选发现该菌株可产生一种具有更强抗真菌活性的化合物(未获纯品),我们进一步确认了该化合物的活性,并将其命名为努加霉素。本研究成功构建了努加霉素高效合成生物体系,并基本建立了努加霉素的小试发酵工艺。首先采取高表达限速酶、模块替换和基因多拷贝等策略,构建了努加霉素高效合成体系构建,获得的努加霉素高产菌ZJU3摇瓶发酵水平可达835 mg/L;通过响应面分析进行培养基优化,初步确定培养成分为可溶性淀粉6%、黄豆饼粉2.9%、酵母提取物1.05%,努加霉素摇瓶发酵水平提高到927 mg/L;15 L罐小试中,通过控制p H自然、溶氧≧30%、还原糖含量≈2%等关键工艺参数,发酵164小时,努加霉素发酵水平可达1257 mg/L。同时,本研究建立了努加霉素分离纯化工艺,并对努加霉素进行结构鉴定与活性分析。通过甲醇浸提、大孔吸附树脂吸附,反相柱分离初步探究了努加霉素的分离纯化工艺,最终获得的纯品纯度大于95%;然后,通过NMR对努加霉素进行了结构鉴定,结果表明努加霉素与纳他霉素比较仅在C12的羧基变成了甲基;生物活性研究表明,努加霉素抑制真菌的活性比纳他霉素强。

摘要译文

关键词：

S.chattanoogensis L10; 努加霉素; 高效合成生物体系; 分离纯化工艺

学位年度：

2020

学位类型：

硕士

学科专业：

生物化学与分子生物学

导师：

李永泉

中图分类号：

TQ927[发酵法制抗菌素]

学科分类号：

081703[生物化工];082202[发酵工程];083604[生物过程工程];083606[微生物发酵工程]

D O I：

10.27461/d.cnki.gzjdx.2020.003148