微生物药物产生菌演示文稿

微生物药物产生菌演示文稿现在是1页\一共有60页\编辑于星期三优选微生物药物产生菌现在是2页\一共有60页\编辑于星期三第1章微生物药物的产生菌药物的产生菌；新药产生菌的分离；新微生物药物的筛选。现在是3页\一共有60页\编辑于星期三1.1微生物药物的产生菌主要包括放线菌、真细菌和丝状真菌等。1、放线菌应用于临床的微生物药物大部分来源于放线菌的次级代谢产物。放线菌产生的抗菌药物中化学类别较多。现在是4页\一共有60页\编辑于星期三（1）放线菌产生的抗菌药物β-内酰胺类氨基糖苷类大环内酯类四环素类紫霉素类糖肽类多烯类其他抗细菌抗生素现在是5页\一共有60页\编辑于星期三产生β-内酰胺类抗生素的放线菌抗菌药物产生菌备注头霉素C耐内酰胺链霉菌（Streptomyceslactamdurans）带小棒链霉菌（Str.clavuligerus）诺卡菌素A均匀诺卡菌（Nocardiauniformis）硫霉素卡特利链霉菌（Str.cattleya）由硫霉素半合成的亚胺硫霉素——亚胺培南（imipenem）在临床治疗耐药菌感染中有较好疗效棒酸带小棒链霉菌（Str.clavuligerus）抑制青霉素酶橄榄酸橄榄链霉菌（Str.olivaceus）抑制内酰胺酶现在是6页\一共有60页\编辑于星期三抗菌药物产生菌链霉素streptomycin灰色链霉菌（Str.griseus）枝链霉菌（Str.rameus）鲜黄链霉菌（Str.galbus）比基尼链霉菌（Str.bikiniensis）新霉素neomycin弗氏链霉菌（Str.fradiae）巴龙霉素Paromomycin小串链霉菌NRRL2455（Str.catenulae）卡那霉素kanamycin卡那霉素链霉菌（Str.kanamyceticus）庆大霉素gentamicin绛红色小单孢菌NRRL2953（Micromonosporapurpurea）棘孢小单孢菌NRRL2985(M.Echinospora)大观霉素spectinomycin壮观链霉菌（Str.spectabilis）产生氨基糖苷类抗生素的放线菌现在是7页\一共有60页\编辑于星期三产生四环素类抗生素的放线菌抗菌药物产生菌四环素tetracycline生绿链霉菌（Str.viridifaciens）吸水链霉菌（Str.hygroscopicus）氧四环素/土霉素terramycin龟裂链霉菌（Str.rimosus）褐黄链霉菌（Str.gilvus）氯四环素/金霉素aureomycin金霉素链霉菌LSB2201（Str.aurofaciens）佐山链霉菌（Str.sayamaensis）具有广谱的抗细菌活性。作用于细菌的蛋白质合成。产生菌均为链霉菌。现在是8页\一共有60页\编辑于星期三产生大环内酯类抗生素的放线菌抗菌药物产生菌红霉素erythromycin红霉素链霉菌ER-598,2135（Str.erythreus）灰平链霉菌（Str.griseoplanus）竹桃霉素oleandomycin抗生链霉菌ATCC11891（Str.antibioticus）麦迪加霉素midecamycin生米卡链霉菌（Str.mycarofaciens）螺旋霉素产二素链霉菌（Str.ambofacoensis）大环内酯类抗生素的产生菌均为链霉菌。主要抗G+细菌，对军团菌、支原体、衣原体有抗菌作用。阻断蛋白质的合成。现在是9页\一共有60页\编辑于星期三抗菌药物产生菌备注两性霉素amphotericin节状链霉菌M-4575（Str.nodosus）七烯大环内酯类，抗真菌抗生素制霉菌素nystatin诺尔斯链霉菌ATCC11455（Str.noursei）四烯大环内酯类，抗丝状真菌和酵母样真菌多烯类抗生素产生菌主要是链霉菌，作用于真菌，能与真菌细胞膜中的固醇结合，使膜受损，影响细胞正常代谢，导致细胞死亡。产生多烯类抗生素的放线菌现在是10页\一共有60页\编辑于星期三抗菌药物产生菌备注利福霉素rifamycin地中海拟无枝酸菌ME/83（Amycolatopsismaditerranei）利福霉素及其衍生物有广谱的抗菌活性，可用于抗结核杆菌，作用于细菌RNA多聚酶氯霉素chloramphenicol委内瑞拉链霉菌（Str.venezuelae）氯霉素是广谱抗细菌抗生素，抑制蛋白质合成磷霉素forfomycin弗氏链霉菌NRRL-3417（Str.fradiae）磷霉素抑制细胞壁合成，对G+和G-细菌均有抗菌活性环丝氨酸cycloserine兰花链霉菌（Str.orchidaceus）环丝氨酸抑制细胞壁合成，对G+、G-细菌和结核分枝杆菌均有抗菌作用长崎链霉菌（Str.nagasakiensis）产生其他抗细菌抗生素的放线菌

现在是11页\一共有60页\编辑于星期三蒽环类糖肽类色霉素类烯二炔类丝裂烷类其他抗肿瘤抗生素（2）放线菌产生的抗肿瘤药物现在是12页\一共有60页\编辑于星期三蒽环类抗生素产生菌道诺霉素daunomycin波塞链霉菌FI-1762（Str.peuceticus）天蓝微红链霉菌NRRL3046（Str.coeruleorubidus）阿霉素adriamycin波塞链霉菌青灰变种IMRU3920（Str.Peuceticusvar.caesius）洋红霉素carminomycin洋红马杜拉放线菌（Actinomaduracarminata）

以发色团插入DNA双螺旋中而与DNA结合，抑制依赖于DNA的RNA多聚酶，抑制RNA合成和DNA复制现在是13页\一共有60页\编辑于星期三糖肽类抗生素产生菌博来霉素bleomycin轮枝链霉菌（轮枝链轮丝菌）（Streptoverticillumverticillus）平阳霉素pingyangmycin轮枝链轮丝菌平阳变种（Streptoverticillumverticillusvar.pingyangense）博安霉素boanmycin轮枝链轮丝菌平阳变种（Streptoverticillumverticillusvar.pingyangense）与DNA结合，使DNA单链断裂，抑制胸腺嘧啶进入DNA中，终止癌细胞的分裂现在是14页\一共有60页\编辑于星期三色霉素类抗生素与DNA结合，抑制依赖于DNA的RNA多聚酶色霉素橄榄产色链霉菌69895（Str.olivochromogenes）光神霉素白泥链霉菌ATCC12957（Str.argillaceus）烯二炔类抗生素活化后形成芳香环二自由基，切断DNA链，抑制了DNA的合成新制癌霉素neocarzinostatin抑癌链霉菌新抑癌亚种（Str.Carzinostaticussubsp.neocarzinostaticus）丝裂烷类抗生素能使互补的DNA双链之间形成交联，从而抑制DNA的合成丝裂霉素头状链霉菌NRRL2564（Str.caespitoseus）现在是15页\一共有60页\编辑于星期三抗肿瘤药物产生菌放线菌素Dactinomycin抗生素链霉菌（Str.antibiotics）小小链霉菌（Str.parvullus）链黑菌素streptonigrin团片链霉菌ATCC13257（Str.flocculus）杀霉链霉菌ATCC13853（Str.fungicidicus）链脲菌素streptozotocin不产色链霉菌NRRL2697（Str.achromogenes）吡唑呋喃菌素pyrazofurin纯白链霉菌（Str.candidus）其他抗肿瘤抗生素现在是16页\一共有60页\编辑于星期三药物产生菌备注乌苯美司（bestatin）橄榄网状链霉菌（Streptomycesolivoreticuli）免疫抑制剂，并对多种肿瘤有免疫治疗作用藤霉素（fujimycin,）链霉菌（S.tsukubaenis）有抗真菌活性，大环内酯类免疫抑制剂雷帕霉素（rapamycin）吸水链霉菌（S.hygroscopicus）三烯大环内酯类免疫抑制剂，有抗真菌活性康乐霉素C（kanglemycinC）地中海诺卡菌康乐变种（Nocardiamediterraneivar.kanglensis）免疫抑制剂（3）其他药物产生菌现在是17页\一共有60页\编辑于星期三抗菌药物产生菌备注杆菌肽bacitracin枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）地衣形芽孢杆菌（B.licheniformis）黏菌素colistin多粘芽孢杆菌黏菌素变种（B.polymyxavar.colistinus）多粘菌素polymycin多粘芽孢杆菌（B.polymyxa）丁酰苷菌素butirosin环状芽孢杆菌NRRLB-3313（B.circulans）氨基糖苷类抗生素磺酰胺菌素sulfazecin嗜酸假单胞菌（Pseudomonasacidophila）单环β-内酰胺类抗生素单菌胺素monobactams紫色色杆菌（Chromobacteriumviolaceum）单环β-内酰胺类抗生素硝吡咯菌素pyrrolnitrin吡咯假单胞菌2327（P.pyrrocinia）堆囊菌素sorangicin纤维素堆囊菌(Sorangiumcellulosum)大环内酯类抗生素琥苍菌素ambruticin纤维素堆囊菌（S.cellulosum）抗真菌作用2、细菌现在是18页\一共有60页\编辑于星期三真菌是第一个应用于临床的抗生素——青霉素的产生菌，并从此进入了抗菌治疗中的抗生素时代。抗菌药物产生菌备注青霉素penicillin点青霉（Penicillumnotatum）产生菌很多，多数菌种属于青霉属。对细菌有抗菌作用，抑制细菌细胞壁合成。产黄青霉（Pen.chrysogenum）巴恩青霉（Pen.baarnense）矮小青霉（Pen.humuli）黄曲霉（Aspergillusflavus）构巢曲霉（Asp.nidulans）头孢菌素CcephalosporinC顶头孢霉（Cephalosporiumacremonium）对细菌有抗菌作用，抑制细菌细胞壁合成。灰黄霉素griseofulvin灰黄青霉（Pen.griseofulvum）产生菌较多，均为青霉属;作用于微孔蛋白，抑制真菌生长詹氏青霉250（Pen.janczewskii）3、真菌现在是19页\一共有60页\编辑于星期三药物产生菌其他环孢菌素AcyclosporinA光泽柱孢菌（Cylindrocarponlucidum）有抗真菌活性，其结构为11个氨基酸的环肽雪白白疆菌（Beauveriabassiana）腐皮镰刀菌4-11（Fusariumsolani）洛伐他汀lovastatin土曲霉（Aspergillus）抑制胆固醇生物合成4、其他药物产生菌现在是20页\一共有60页\编辑于星期三天然青霉素现在是21页\一共有60页\编辑于星期三

二新药产生菌的分离（一）土壤微生物的分离土壤是微生物的重要栖息地。1.采集样品2.分离微生物3.选留菌种及保存分离放线菌的样品除土壤以外，还有河（湖、海）泥和水、枯树叶、堆肥、动物粪便等。土壤样品通常采表层土（5cm以下），样品以未开垦过的土壤为佳，要尽可能选择不同地理和生态环境的土壤。现在是22页\一共有60页\编辑于星期三2.分离微生物样品的处理分离培养基抑制剂的使用分离方法培养条件稀有放线菌的选择性分离其他微生物的分离现在是23页\一共有60页\编辑于星期三（1）样品的处理利用放线菌孢子和细菌营养细胞及不同属间放线菌孢子间的耐性差异，用物理或化学的方法除去细菌及目的外放线菌，或者用花粉作为诱饵，增加某些特定放线菌的分出率。现在是24页\一共有60页\编辑于星期三处理条件样品分离的放线菌40℃，2～16h土壤、植物根链霉菌55℃，6min水、土壤、粪便小单孢菌、链霉菌、红球菌、嗜酸放线菌和嗜碱放线菌等55℃干热，10d土壤高温放线菌100℃干热，15min土壤马杜拉放线菌100～120℃干热，1h土壤马杜拉放线菌、小双孢菌，小四孢菌，孢囊链霉菌①温度

-分离前样品加热处理

现在是25页\一共有60页\编辑于星期三②化学试剂的处理SDS-酵母膏处理法，SDS对放线菌孢子基本无害，酵母浸膏以及温和的热休克可以促进放线菌孢子的出芽，使细菌数明显减少。风干的土壤与CaCO3混合后在26℃培养7～9d，然后分离放线菌。风干的土壤减少了细菌的数量，CaCO3有利于放线菌生长而不利于绝大多数真菌的生长。用0.01mol/LNaOH处理土壤5～10min（15℃）可减少细菌的数量，有利于分离小单孢菌。用1.4%酚处理土样10min或用1.4%酚130℃处理30min，分别有利于获得链霉菌或小单孢菌。用乙酸乙酯或氯仿和苯处理样品，过滤风干后用来分离微生物，可以除去样品中的真菌。现在是26页\一共有60页\编辑于星期三③物理方法的处理离心，1600g离心20min，上清液主要有放线菌孢子，沉淀含有细菌和真菌孢子。超声波处理，分离小单孢菌和链霉菌。特殊器具捕集空气中的游离孢子，分离糖多孢菌。搅动，使干草上孢子脱落，用于从干草中分离高温放线菌。膜过滤，将水经膜（孔径0.45um滤膜）过滤，浓缩水中微生物，再将膜直接贴在琼脂平板上培养。诱饵法，在培养基中添加特殊物质，如花粉、蛇皮、头发等，可分离小瓶菌和发仙菌。现在是27页\一共有60页\编辑于星期三（2）分离培养基总的要求：尽量使样品中的全部放线菌都生长出来，而其他微生物（细菌和真菌）又尽可能不长。合成培养基——精氨酸培养基，高氏合成一号培养基，天门冬素培养基，察氏培养基等有机培养基——Waksman培养基，Bennett培养基几丁质培养基——只有放线菌能够利用几丁质，生长的菌落小，白色，需转接到产可溶性色素的适当培养基上加以区分HV培养基——以土壤腐殖质为唯一碳源和氮源的培养基现在是28页\一共有60页\编辑于星期三选择性分离放线菌所使用的培养基待分离的放线菌所用固体培养基中的主要成分马杜拉放线菌属葡萄糖，甘油，L-天冬酰胺，微量盐，维生素（AV培养基）小双孢菌属AV培养基小单孢菌属微量盐，丙酸钠，硫胺素（M3培养基）小四孢菌属下层：葡萄糖，L-天冬酰胺，微量盐上层：（水解）酪蛋白氨基酸诺卡菌属微量盐，丙酸钠，硫胺素（M3培养基）嗜高温放线菌属半浓度营养琼脂链孢囊菌属葡萄糖，L-天冬胺酰，微量盐（NH2），维生素，土壤浸出液各种菌属胶体几丁质，微量盐现在是29页\一共有60页\编辑于星期三（3）抑制剂的使用加入抗真菌试剂（制霉菌素、两性霉素B、放线菌酮、丙酸钠以及使真菌形成较小菌落的rosebengal等），抑制真菌生长；加入抗细菌抗生素（青霉素、链霉素）抑制细菌生长，增加放线菌的分出率；加入某些抗生素也可抑制部分放线菌，有利于分离到一定种类的放线菌。如新生霉素有利于分离北里孢菌属。现在是30页\一共有60页\编辑于星期三（4）分离方法稀释法——最常用，将土壤样品用无菌水（或生理盐水、磷酸缓冲液）制成悬液，倍比稀释，涂布平板，恒温培养。干土喷射法——用喷土机或其他方法将风干碾细的土样直接喷在分离平板上。孢子飞扬法——将样品置于特制瓶中，其瓶口刚好能倒置一个分离平板，剧烈振荡使孢子飞扬，撞到分离平板上进行分离培养。滤膜法——将0.22~0.45um的滤膜放在分离平板上，接种菌悬液或喷撒干土，适温培养一段时间，放线菌菌丝可穿过滤膜小孔生长到培养基上，细菌只能在滤膜表面生长，去掉滤膜，深入培养基的放线菌经继续培养后长出菌落。现在是31页\一共有60页\编辑于星期三（5）培养条件一般培养温度为25~30℃，也有32~37℃，培养7～14d，生长慢的放线菌可延长培养1个月；分离高温放线菌用45～50℃培养1～2d；海水放线菌用20℃培养6周左右。现在是32页\一共有60页\编辑于星期三（6）稀有放线菌的选择性分离稀有放线菌的特征：生长速度比较缓慢；营养需求较为复杂；比较缺乏孢子分化的能力；不能稳定保存。现在是33页\一共有60页\编辑于星期三分离几种稀有放线菌的方法稀有放线菌种类形态特征预处理方法分离方法分离方法的特征马杜拉放线菌100℃加热15min，并悬浮于无菌的25％（V/V）Ringer’s溶液中悬浮液涂布于含有100ug/mL放线菌酮、25ug/mL利福平的固体培养基上高温处理土样与使用含有利福平的固体培养基相结合的选择性分离方法现在是34页\一共有60页\编辑于星期三稀有放线菌种类形态特征预处理方法分离方法分离方法的特征游动放线菌不形成真正的气生菌丝，并且菌落呈鲜艳的橘黄色。营养菌丝上形成孢子囊。游动孢子由成熟的孢子囊产生。土样浸泡于饱和的硫酸镁盐溶液中，再洗去镁盐，干燥土样。将经过干湿处理后的土样涂布于几丁质琼脂上，可得到大量的游动放线菌利用了生物趋化方法分离几种稀有放线菌的方法现在是35页\一共有60页\编辑于星期三稀有放线菌种类形态特征预处理方法分离方法分离方法的特征小单孢菌大多数种缺乏气生菌丝，形成橘黄色或橘红色的菌落孢子；分化的菌落表面变成黑色或暗褐色，有时呈光滑或粘稠。单孢子只在营养菌丝上形成，没有运动性。碱处理有效的降低了革兰氏阴性细菌的生长含有衣霉素的固体培养基可选择性的支持小单孢菌的生长将土样进行碱处理和使用含有衣霉素的固体培养基相结合的独特方法分离几种稀有放线菌的方法现在是36页\一共有60页\编辑于星期三稀有放线菌种类形态特征预处理方法分离方法分离方法的特征诺卡菌大多数种形成蜡样的或有光泽的菌落而不形成气生菌丝，但也有一些种会产生不成熟的气生菌丝，营养菌丝可断裂成球状或杆状片断用石蜡棒在土壤样品的悬液中富集然后将石蜡从棒上剥离，接种到DST（Oxoid）琼脂平板上，25℃培养3w分离几种稀有放线菌的方法现在是37页\一共有60页\编辑于星期三稀有放线菌种类形态特征预处理方法分离方法分离方法的特征链孢囊菌营养和气生菌丝与链霉菌菌株一样发育良好，包含着不能移动孢子的孢囊位于气生菌丝的顶端可先将土样在室温风干，然后在120℃加热1h将处理后的土样或用土壤悬液涂布于含有维生素的培养基上分离几种稀有放线菌的方法现在是38页\一共有60页\编辑于星期三稀有放线菌种类形态特征预处理方法分离方法分离方法的特征北里孢菌属形态特征以及菌落特征与链霉菌属非常相似，但它们的细胞壁中含有LL-DAP、meso-DAP、甘氨酸、半乳糖，与链霉菌属完全不同50ug/mL新生霉素的培养基利用了北里孢菌属菌种对新生霉素具有抗性的特征分离几种稀有放线菌的方法现在是39页\一共有60页\编辑于星期三真菌的分离常用马铃薯葡萄糖琼脂培养基、Martin培养基、察氏蔗糖（葡萄糖）琼脂培养基，pH偏酸性。为了抑制细菌的生长一般在分离培养基中加入β-内酰胺类和氨基糖苷类等抗生素。细菌的分离常用有机培养基，如牛肉膏蛋白胨琼脂培养基、营养琼脂加氨基酸维生素的培养基等，pH偏碱性。分离时一般加入一定量的抗真菌抗生素如制霉菌素、两性霉素、放线菌酮等，抑制真菌生长，有利于细菌分离。加入多粘菌素可大大减少G－细菌生长，使G＋细菌得以富集。其他微生物的分离现在是40页\一共有60页\编辑于星期三3.选留菌种及保存将菌株的优良特性保存下来，保持微生物的活力。低温保藏法传代培养保藏法液体石蜡保藏法沙土保藏法冷冻干燥保藏法现在是41页\一共有60页\编辑于星期三（二）海洋微生物的分离现在是42页\一共有60页\编辑于星期三①目的从海水和海底沉淀物中分离放线菌②分离的样品用采样器采集海水和海底沉淀物③前处理离心和过滤海水达到浓缩，沉淀物直接涂平板④培养基各种培养基，包括含人造海水的一些培养基（淀粉－水解酪蛋白－海水）⑤培养20℃，6w⑥挑选菌落挑出全部放线菌菌落⑦结果有几株产生新抗生素的菌种，包括沉淀物中得到的产生aplasmomycin的Str.griseusOkami等从海洋中分离放线菌的程序现在是43页\一共有60页\编辑于星期三（3）普通分离放线菌培养基适当稀释，再加入人造海水蛋白胨5g磷酸铁0.1g酵母膏1g人造海水1000ml琼脂1.7%pH7.6分离海洋放线菌的培养基（1）SC培养基：可溶性淀粉10g酪蛋白1g人造海水500ml蒸馏水500ml琼脂1.7%pH7.4（2）Z培养基：现在是44页\一共有60页\编辑于星期三（三）极端微生物的分离极端微生物是在特殊环境（如高温、低温、高盐、高碱、高压等）中形成的一类特殊的微生物，因而在分离这类微生物时，需考虑它们生长繁殖所需的特殊条件，以设计分离与培养条件。分离嗜热微生物，有些菌株的最适生长温度高达80℃，pH在1-6；分离嗜盐微生物时培养基中的盐浓度可高达2.5mol/L。现在是45页\一共有60页\编辑于星期三粘细菌基因重组微生物利用基因工程技术构建产生新的次级代谢产物的基因重组微生物，逐步创立组合生物合成。利用基因重组微生物提高已有抗生素的产量和有效组分的含量。纤维素堆囊菌（Sorangiumcellulosum）——大环内酯类抗生素堆囊菌素，—琥苍菌素（抗真菌）（四）其他微生物资源现在是46页\一共有60页\编辑于星期三组合生物合成——将产生不同抗菌药物或其他生理活性中间体的基因重组到一种微生物中，使其生物合成途径重新组合，生产迄今自然界还没有的新的抗生素或生理活性化合物。现在是47页\一共有60页\编辑于星期三（五）难培养微生物的分离与培养研究VBNC（viablebutnonculturable）——指那些可培养的不分化的微生物在受到外界压力刺激后，通过一系列的类似分化的遗传程序而使自身处于一种能抵抗饥饿和压力的状态；尽管此后不能用常规的培养方法恢复其生长繁殖，但实验证明它们仍保持生存力与致病因子和/或基因。现在是48页\一共有60页\编辑于星期三三.新微生物药物的筛选（一）初筛发酵初筛发酵是能否产生抗生素的关键，需要选择适合的发酵培养基和培养条件，以利于抗生素的合成。现在是49页\一共有60页\编辑于星期三碳源糖类、脂肪、某些有机酸、醇或碳氢化合物供给微生物生命活动所需要的能量以及构成菌体细胞成分和代谢产物。氮源蛋白胨、黄豆饼粉、花生饼粉、玉米浆、肉膏、酒泥硫酸铵、氨水、硝酸盐等供给微生物生长所需的氮素，构成菌体原生质无机盐、微量元素磷、镁、钾、钠等铁、铜、锌、锰、钴、钼等可以作为生理活性物质的组成或生理活性作用的调节物培养基成分培养基主要是供给微生物生长和合成抗生素的材料现在是50页\一共有60页\编辑于星期三初筛方式固体平板发酵——便于大量筛选抗菌物质时采用。液体振荡培养——放线菌大都为好氧菌，增加溶解氧有利于放线菌生长和抗生素的合成。现在是51页\一共有60页\编辑于星期三（二）筛选模型的研究与应用10000株新分离的放线菌30株（可能是新抗生素）10种新化合物1种有希望的化合物，低毒性，体内有效新抗生素/分离的菌株数：1/1000新抗生素/已知抗生素：1/50有希望的抗生素/分离的菌株数：1/100002500株对细菌有抗菌活性500株250株链丝菌素类125株链霉素类40株四环素类55株其他已知抗生素交叉耐药试验和纸层鉴别Woodruff等的经典筛选毒性试验现在是52页\一共有60页\编辑于星期三1.常规的筛选方法琼脂扩散法——利用多种微生物作为检定菌，筛选有抗菌活性的物质。非致病菌抗生素耐药突变株和超敏菌株厌氧菌协同活性检测现在是53页\一共有60页\编辑于星期三以作用机理为依据的筛选方法以耐药机制为依据的筛选