1、I本 科 毕 业 论 文红霉素产生菌的筛选与鉴定Study on Erythromycin bacteria screening and evaluation学院名称： 生物与食品工程学院 专业班级： 生物技术 2011 级 1 班 学生姓名： 张 培 佳 学 号： 201106040060 指导教师姓名： 李 安 华 指导教师职称： 讲 师 2015 年 5 月毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文） ，是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果
2、，也不包含我为获得安阳工学院及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期： 使用授权说明本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： I目 录摘要 .IAbstract.II引言 .1第一
3、章 绪论 .21.1 总体研究现状 .21.2 生产工艺优化研究现状 .21.3 红霉素简介 .31.4 红霉素的特点 .41.5 红霉素的性状 .41.6 红霉素的药理作用 .4第二章 材料与方法 .52.1 材料与仪器 .52.1.1 试验材料 .52.1.2 试验试剂 .52.1.3 试验仪器 .52.2 试验方法 .62.2.1 发酵液的预处理和过滤 .62.2.2 红霉素的提取 .62.2.3 发酵方法 .6第三章 试验结果 .83.1 选因素、定水平 .83.2 实验方案及其实验结果 .93.3 菌种的初筛与驯化 .123.4 红霉素产生菌的筛选和鉴定 .123.5 菌株的生物学特
4、性及鉴定 .13II3.5.1 菌株的形态特征 .133.5.2 菌株的生理生化特征 .133.6 菌种鉴定 .16第四章 讨论 .18结论 .19参考文献 .20致谢 .22III红霉素菌种的筛选及鉴定摘要：红霉素（erythromycin ， Er）别名爱红康，是大家都非常熟悉的一种大环内酯类碱性抗生素，具有广谱抗菌活性，红霉素的抗菌谱和青霉素G 相似，对革兰氏阳性菌具有抗菌活性。红霉素是临床上常用的抗生素之一，其游离碱供口服用，乳酸糖盐供注射用。有耐药性金黄色葡萄球菌感染和溶血性链球菌感染所引致的疾病的首选红霉素药物，它也可用于青霉素过敏患者。由于红霉素的这种很普遍的用途，所以提高发酵液
5、中红霉素产量显的至关重要。要想获得高质量高产量的红霉素就必须对菌种进行筛选和鉴定。所以本课题运用发酵方法研究红霉素菌种的筛选及鉴定，从筛选的方法和过程上进行详细的论述和解释，最后通过鉴定选择出了克雷伯氏菌属、氨基酸球菌属和变形菌属这几种优秀菌种。 关键词：红霉素；抗生素；发酵；糖多孢菌；链霉菌IVErythromycin strain screening and identificationAbstract：Erythromycin is all very familiar with an antibiotic, is found that the erythromycin Streptomy
6、ces fermentation product broad-spectrum antibacterial activity of large ring lactone class antibiotic, antibacterial spectrum and its similar to penicillin G, have antibacterial activity for gram-positive bacteria Erythromycin is one of the commonly used antibiotics, clinical treatment is resistant
7、staphylococcus aureus infection and drug of choice for hemolytic streptococcus infection caused disease, and can be used for penicillin allergy sufferers So it is very important to increase production of erythromycin in the fermented liquid change So this topic with erythromycin fermentation method
8、research the screening and identification of species, from the screening method and the process to explain in detail, finally selected through the identification of klebsiella genera coccus of amino acids and deformation of the several kinds of excellent strainsKey Words: Erythromycin Antibiotics Fe
9、rment Saccharopolyspora streptomycete1引言红霉素（erythromycin ， Er）的发现和应用已有很长时间的历史。虽然现今抗菌药物越来越多, 但红霉素在医学领域仍然有很重要的地位。 对青霉素过敏、具有耐药菌感染的患者可以使用红霉素, 它也对支原体、军团菌和厌氧球菌感染等有效，所以它的适应症还在扩大。红霉素是从红色链霉菌培养液中分离出来的一种大环内酯类碱性抗生素，具有广谱抗菌活性。正是由于红霉素的这种广泛而必不可少的用途，我国一直在不断地开发该领域的应用价值。经过多年的不断努力，我国成为全球第一大红霉素原料药生产国，而红霉素的应用也逐渐国际化，我国的这种
10、原料优势使我国自然成为欧美和东南亚地区红霉素原料药的主要供应国。这也给中国的经济发展做出了不小的贡献。本实验研究红霉素产生菌的筛选及鉴定，提高红霉素的质量和产量，使它能更好的用于抗生素类药物研究。同时也可以增强社会认知度，扩大市场需求，使红霉素的影响更广泛，为人们更好的认识了解红霉素打下基础。2第一章 绪论红霉素（erythromycin ， Er）是红色糖多孢菌（Saccharopolysporaerythraea）的次级代谢产物，是一种十四元大环内酯类碱性抗生素。它的抗菌谱和青霉素 G 相似，特别对抗酸杆菌、革兰氏阳性细菌、病毒及立克次氏体有抗菌活性，如果某些疾病是由耐药性金黄色葡萄球菌和
11、溶血性链球菌感染引起的，那么红霉素应该是首先要考虑使用的，它是这方面疾病的首选药物。在医学发展的过程中，红霉素衍生物的兴起使母体红霉素的需求大大增加。红霉素的产生主要通过发酵，而我国红霉素发酵水平都比较低而且是重复操作，与发达国家相比差距还比较大。当国外发酵单位已达 8000U/mL 12000U/mL 的时候，我国还处于研究开发阶段。由于这些原因造成我国生产红霉素的利润很低。为此我国学者为提高红霉素发酵水平在红霉素发酵、提取工艺优化、菌种筛选鉴定方面作了较多研究工作。1.1 总体研究现状在人类与致病微生物的斗争历史上，以抗生素为代表的微生物药物起到了至关重要的作用。阿奇霉素、罗红霉素、克拉霉
12、素等都是红霉素的半合成品，它们的出现以及红霉素应用领域的扩大都快速拉动了红霉素原料药的生产需求。因为红霉素是一种广谱抗生素药物，在临床上应用广泛，所以以提高其产生菌种发酵单位为目的的遗传育种工作一直未曾停止。由于我们对微生物次级代谢产物的生物合成机制了解的不是太全面，常规的诱变选育的方法存在很多缺点如：周期长、效率低和随机性大。所以近年来我们在红霉素高产菌株的筛选方面收效不大。随着分子生物学技术的发展，国际上对红霉素产生菌种的基因工程改造进行了诸多尝试，然而研究者并不是对红霉素生物合成的次生代谢途径做特异性的遗传修饰，而是着力于与产生红霉素相关的底物供应或者是限制红霉素产生的因素上。因此，当红
13、霉素生产中面临的有效组分偏低等这些问题时，我们缺乏有效的针对性的解决办法。1.2 生产工艺优化研究现状发酵是红霉素生产过程的一个关键环节，具有操作经验的操作者通过生产过程中的信息和自己的经验知识，需要随时补加营养物料，调整基质，使微生物沿着理想的生长3代谢方式进行。在发酵过程中，尽管对环境的参数，如发酵温度、pH 值、溶解氧浓度（DO） 、接种量等都可以控制得很好，但是由于微生物生长过程是微观的、不能随时掌握，发酵过程中的关键变量如总糖浓度、菌丝浓度不可在线测量，使得发酵过程的控制问题变得很复杂3。现在人们都懂得一个道理：是药三分毒，任何药物或许都存在一定的副作用。欧洲药典规定在红霉素产品中E
14、rB的含量不能超过 5%。因此，提高红霉素发酵液中ErA的含量和纯度，降低副产物ErB、ErC 含量，是当前红霉素生产的一个重要问题 6。发酵过程中可能会产生某些杂质，通过简单的预处理可能很难完全去除，会导致红霉A、B、C 的分离效果不好，而常用的预处理方法在萃取红霉素时又会造成很大损失。所以这方面的研究还处于试验阶段。1.3 红霉素简介红霉素是1952 年从红色链霉菌培养液中分离出来的一种14 元环大环内醋类碱性抗生素。它是白色或类白色的结晶性粉末，微有吸湿性，味苦，易溶于醇类、丙酮、氯仿、酯类（如乙酯、丁酯、戊酯等） ，微溶于乙醚。在水中的溶解度为2mg/ml（25左右），它随着温度的升高
15、而减少。在室温和pH 68的条件下，其溶液相当稳定，温度升高稳定性下降。红霉素熔点为135140（游离碱水合物） ，190193（无水游离碱） 。且具有旋光性和紫外吸收峰。红霉素碱能和有机酸或无机酸类结合成盐，其盐类易溶于水7。我国于1957年试制成功并投入生产。红霉素是国内外应用最广的大环内酯类抗生素之一。红霉素是广谱抗生素,其抗菌谱和青霉素G相似, 特别对革兰氏阳性细菌、抗酸杆菌、立克次氏体及病毒有抗菌活性, 不但由耐药性金黄色葡萄球菌感染和溶血性链球菌感染所引致的疾病可以用红霉素治疗, 对青霉素过敏的患者也可以使用红霉素。红霉素在临床上的应用也很广泛，主要用于呼吸道感染、皮肤与软组织感染
16、、泌尿生殖系统感染及胃肠道感染等。另外，红霉素是大环内酯类抗生素。这类抗生素结构具有聚烯酮衍生的，被一内酯键闭合的大环内酯骨架，并通过羟基以糖苷键联结 13 个罕有的中性或碱性糖。化学结构如下：41.4 红霉素的特点 红霉素是大环内酯类抗生素的代表药，其抗菌作用在同类中较强；在碱性环境中作用较强，pH 值小于 4 时几乎没有抗菌作用；主要使用各种革兰阳性菌感染，特别是耐青霉素的葡萄球菌感染和青霉素过敏的病人，还可用于白喉带菌者、百日咳、军团菌、厌氧菌感染等敏感性前列腺炎；口服大剂量可出现肠道反应；红霉素酯化物可引起肝脏损伤，停药后数日可恢复；静脉用药时宜用葡萄糖液而不用含盐液体。1.5 红霉素的性状红霉素为白色或类白色的结晶或粉末；无臭，味苦；微有引湿性。在甲醇、乙醇或丙酮中易溶，在水中极微溶解。1.6 红霉素的药理作用类似苄青霉素，对革兰阳性菌有强大抗菌作用，包括金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、白喉棒状杆菌及梭状芽孢杆菌；对革兰阴性菌如脑膜炎奈瑟菌、淋病奈瑟菌、流感嗜血杆菌、百日咳鲍特菌、布鲁菌有较强作用；对嗜肺军团菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体也有作用。常用于对青霉素耐药的革兰阳性细菌感染及对青霉素过敏的患者。首选于军团菌肺炎、支原体肺炎、白喉带菌者、沙眼衣原体所致的婴儿肺炎及结肠炎；也可用于扁桃体炎、中耳炎、鼻窦炎、大叶性肺炎等。
