Егоров - Основы учения об антибиотиках - 1986 (947288), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Однако можно подобрать экспозицию (концентрацию) и силу воздействия, при которых часть клеток или спор изучаемого вида может выжить. У таких переживших особей под влиянием сильнодействующих факторов могут появляться формы с измененным характером отдельных звеньев обмена веществ, появиться варианты с измененными свойствами. Наряду с формамп, потерявшими способность образовывать антибиотик, а их обычно бывает большинство, появляются такие, у которых обнаруживается значительное повышение аптибиотикообразованпя. Выявление высокоактивных штаммов осуществляется теми же методами, которые испатьзуются н при отборе вариантов, возникающих в результате естественной изменчивости. Довольно часто в селекционной работе применяют последовательное воздействие на организм различных факторов.
В результате применения различных мегодов селекции удалось значительно (в 50 — 100 и более раз) увеличить образование таких важных антибиотиков, как пенициллин, стрептомицин, антибиотики тетрацидлнновой группы и др. (табл. 34). Таблтн(а,И результаты селмтцнн нролрцеитои иенорэрык антнбиотнввв (по Захарову и Квитко, 1967) Мутнтв Пенициллина Стрептцчпцииа Хлортетрациканиэ Вритромицина .. Альбоэнцнна Р, УФ, АИ, ЭР1 Р, УФ Р, УФ УФ, ЗИ Р ЬП)0 4200 2200 1000 600аа к н«- анди аау Н р в н е ч а в а е. р — рааттеноьъое оалучавае.
у р — ультрврвонтовае ввлученве. ЛН— ааотасиаа внрвт, я! — этвлевнивн. Результаты селекции продуцента пенициллина с последоиательным,применением различных мутагенных факторов иа отобранные титаммы плесневого гриба (ступенчатая селекция) приведены в табл. 35. Тб Ннбб результаты селекции ипнммев нродуцента пенициллина (по Регьпап.
!960) Мннвнальнав ватан. вость нрв разэатне ввэввэ а лааорэтор. вих услоаввх, ЧЭ/Нл Мутэгэввме аватар Культура )ЧЙЙ1., 195! )Чйй(.. 1%1 — В25 Х-1612 Выделен !т!ЙЙЕ. 1951 )чййЕ 100 250 с поверхности дыни Естественный вариант Облучение ренттеновским цтлучевием Облучение ультрафиолетовым иэлучеииюн То же .. Я-176 Х-16!2 (:ь 176 Существенное значение в селекцнонно-генетической работе имеет выход образующихся мутаций, который зависит от применяемого мутагена, его концентрации, времени воздействия, а также от свонств самого организма. Прп селекции наиболее активных штаммов иродуцентов антибиотиков необходимо иметь в виду, что частота морфологпческих мутаций микроорганизмов не всегда совпадает с частотой биосннтетических мутаций.
Иногда прн селекцпи продуцентов антибиотиков, относящихся н плесневым грибам, используют анастомозные культуры, т. е. культуры, полученные в результате соединения двух развивающих- Таблица Зб Свами селекции высокопродуктивного истамма иродуцеыта стреитомнцнна (но 0у!впеу. !053) Максимальные лыков аатнЕнотнна.
мктвал Максам ~ла- ные аыкон антнвнотнка. матумт~ № и/и № изн му на в Мутатенныв Еаыаор 1000 !500 1000 1500 1000 1500 2000 Ультрафиолетовое юлучеиие Естественнее селекштя Ультрвфиолетовое излучение Ультрафиолетовое ю- лучение рентгеновское излучение Ультрафиолетовое излучение Естественная се- лекции Ультрафиолетовое излучение 600 1000 1500 ИО си конндий перемычками, анасгомозами.
Образовавшиеся таким образом гибридные формы продуцента пенициллина при действии на ннх ультрафиолетовых излучений плп этнлеикмяна давали большую частому изменчивости. В результате использования апастомозных штаммов гриба РепЫИипз и при обработке их ультрафиолетовым излучением нлп этиленимином был получен вариант «новый гибрид», образующий в соответствующих условиях культивирования до 4000 — 5000 единиц пенициллина. Селекцию актиномнцетов-продуцентов антибиотиков проводят, преследуя разные цели.
Так, при селекции продуцента стрептомнццна необходимо было получить штамм с высокими бносинтетическими свойствами и как можно меньшей способностью к образованию маннозидострептомицииа, значительно снижающего биологическую активность стрептомицина в пересчете на единицу биомассы (мг). Для получения высокоактивных штаммов продуцентов стрентомицина были использованы различные воздействия на актиномииет.
Вначале исходная культура, образующая до 200 мкг/мл стрептомицина, пересевалась на среды, содержащие постепенно увеличивающиеся дозы стрептомицина. Удалось получить штамм, адаптированный к 400 мкгумл антибиотика. Затем взвесь спор актиномнцета в дистиллированной воде подвергалась облучению ультрафиолетовым и рентгеновским излучениями в экспозиции, при которой гибель спор составляла 991)в. Облученная суспензия с зт)з выживших спор высевалась на чашки, и каждая выросшая прп этом колония изучалась на образование стрептомпцина. В результате этого был выделен вариант актиномицета, образующий до 2000 мкг/мл стрептомицина (табл.
Зб) .. Необходимо отметить, что селекция продуцеита стрептомпцина более сложна Хорошие результаты получаются прн многократном облучении актиномнцета ультрафиолетовым цзлученпсм прн' высокой плотности облучения, доходящей до РОООΠ— 20060 эрг~ммх (летальные дозы). Для повышенця выживаемости облученных спор применяется выдержка нх на внднмом свете. В итоге работ по селекции продуцента стрептомнцина удалось получать штаммы, способные образовывать до 6000 мкг стрептомицнна в 1 мл среды. В настоящее время получены штаммы продуцентов стрептомицнна, пеницнллнна, теграциклннов, эрвтромнцнна и других анткбнотнков, в несколько раз более продуктввные (иногда на порядок выше), чем это было, нанример, 15 — 20 лет назад. В последние годы прн создании новых высокопродуктнвнмх штаммов микроорганизмов используется ряд новых приемов, в их чнсле конъюгацня плазмндами, слияние протопластов (даже межвидовых), трансформация хромосомных генов н др.
Метод слияния протопластов позволяет получать гибриды промышленных штам. мов стрептомнцетов, а облучение клеток донора и реципиента дает в этом случае увеличение частоты рекомбннаций. Трансформация протопластов хромосомальной ДИК возможна лишь в том случае, сслн протопласты заключены в липосомы; прн этом методе также возрастает частота рекомбннантов. Таким образом, прн использовании различных методов селекции имеется возможность значительно повысить биосинтез ценных антнбнотпческих веществ, образуемых плесенями, актниомицетамн н бактериями. ИЗУЧЕНИЕ УСЛОВИЙ КУЛЬТИВИРОВАННЯ ВЫДЕЛЕННЫХ ШТАММОВ МИКРООРГАНИЗМОВ-ПРОДУЦЕНТОВ АНТИБИОТИКОВ Не менее важную роль в увеличении выхода антнбиотиков играют условпя культивирования — состав среды, аэрация, температура н др.
Так, подбор онтнмальпой среды для каждого полученного в процессе селекциа варианта иногда дает возможность увелнчнть выход антнбнотнка в 3 и более раза. Обычно с выделением нового варианта продуцента антнбноткка довольно резко меняется его потребность к условиям культивирования. условия аэрации среды, температура культнвироаания, удлиняется пернод процесса антибнотикообразовання; могутменяться н другие параметры, При получении нового варианта нродуцепта антибиотика важно выявнть экономпческнй эффект от внедрения его в практику. Иногда увеличение выхода антибаотика на 1Π— 20У~ может оказаться экономически невыгодным, если изменившиеся условия культвннровання потребуют применения более дорогой среды илн более жестких условий регулирования процесса.
Следовательно, в вопросе увеличения выхода нужных антнбнотнков существенную роль нграют два тесно связанных фактора: селекция нанболсе активных штаммов н изучение условий культивирования этих штаммов. НИ СОХРАНЕНИЕ ШТЛММОВ ПРОДКЦЕИТОВ АИТИБИОТИКОВ В АИТИВИОМ СОСТОМИИИ Важное значение для промышленного получения антибиотиков, а также для лабораторных исследований продуцентов аитпбпотнческпх веществ имеют методы поддержания жизнеспособности организмов, позволяющие сохранить пх антпбпотическую активность на постоянном уровне. Известно, что микроорганизмы и в особенности зктиномицеты легко изменяются при обычных методах их хранения. Причем довольно часто при этом наблюдается полная пли частичная потеря знтнбиотпческпх свойств.
Потеря антибиотическях свойств зависит, по-видимому, от того, что мы ие умеем в обычных условиях культивирования создать такие условия, которые бы способствовали сохранению организмом его основных физиологических особенностей. Нередко потеря активности наблюдается при культивировании микроорганизмов на богатых по составу средах и прн частых пересевах. Вместе с тем изменение физиологических или биохимических свойств продуцептов антибиотпческих веществ может определяться нх генетическими закономерностями. Известно, например, что нродуцент грамицидина С в процессе развития дкссоциирует на ряд вариаятов, некоторые из которых не образуют этот антибиотик. Причем процесс диссоциацип культуры идет в направления образованна в большом количестве биологически неактивных вариантов, что в конечном итоге приводит к полной потере культурой способности образования грампцпдпна. В настоящее время используется ряд методов сохранения культур продуцентов антибиотиков, обеспечивающий их длительное пребывание в активном состоянии.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
