Егоров - Основы учения об антибиотиках - 1986 (947288), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Витамин В!т в сочетании с метиоинном способствует повышению выхода стрептомицина культурой 5гг. аг!аеггз штамм ЛС-1 до 25% (табл. 54). Таблица бо Влияние метионнна и ннтамнна Вте на рост 3!гер!ииусьи дгтлтти пттмим ЛС-1 и ображманне стрептомипина (по галаниной. 1966) Продуитивиотть Строяомиции миг/мл я ими. тролю 328 288 377 4!О Синтетическая среда (контроль) Та же среда + метионин Те же среда + интимна В„. Та же среда + мегионнн+аитнмнн В 2130 2032 26!6 2960 !ОО 88 116 !25 650 705 692 720 219 Анализируя полученные экспериментальные результаты, можно констатировать, что к настоящему времени установленм последовательные этапы образования стрептндина, а также выяснены основные пути образования стрептозы.
Тем не менее полная картина биосинтеза молекулы стрептомицина остается до конца не изученной!. Исследования в этом направлении продолжаются. В последнее время при изучении путей биосинтеза ряда антибиотическнх веществ широкое распространение получило применение мутантов микроорганизмов с измененными свойствами, свяэаннымн с определенным блокированием некоторых звеньев в 'цепи образования молекулы антибиотика. Такой подход в изучении биосинтеза антибиотиков дает возможность вскрывать и познавать системы регуляции биосинтетической активности микроорганизмов. При изучении биогенеза стрептомицнна были использованы различные мутанты Ягер7огиусез йг1зеиа! неактивные !неспособные образовывать антибиотик) и малоактивные варианты высокопродуктивного штамма Яг. длзеиз.
Рядом авторов получено большое число мутантов продуцента стрептомицина, блокированных по биосингезу А-фактора, н подробно изучено участие этого фактора в биосинтезе молекулы стрептомицина. Совместное культивирование неактивного мутанта М 1200 н малоактивного мутанта М 1211 способствует восстановлению нарушенной в процессе мутагенеза биосинтетической активности у мутанта 1200 актиномицета: Обрвэоввиие стрептомипиие мутвитиыми штвммвми эбгерботусев Лтббепв и их комбиввииями (по Пеивикавой. Левитову и др., 1970 Обрамиоиие аарон- таиииина но б-е орм рииоимин, миг!ма ларионе анита Штамм !200 Штамм !2! 1 Штамм 13!О + штамм !211 Штмчм 121! + фильтрвт культурвльиай жидкости штамма 1200 Штамм 1200 + фильтрвт культурвльиой жидкости штамма !21! Тот же, иа фильтрвт праквппчеи 0 200 — 600 2500 — 5000 200 — 600 1500 — 4000 1500 — 3700 П р и и е ч в и и е.
Фильтреты испальтаевлись из суточвай культуры и добавлялись к сутачвой культуре вктииамипетов. Приведенные данные показывают, что у неактивного мутанта 1200 биосинтез стрептомицина осуществляется под влиянием какого-то вещества (нли веществ), содержащегося в культуральной жидкости малоактивного мутанта 1211; это вещество иеферментной природы, т. е.
при кипячении оно не инактивируется. Стимулирующий эффект со стороны штамма 1211 наблюдается в том случае, если 24 — 48-часовая культуральная жидкость добавляется к односуточиому мицелию актиномицета штамм 1200. В дальнейшем из мутанта 1211 Яг. яг1зеиз был выделен фактор А, специфически стимулирующий синтез стрептомицина биологически неактивным мутантом 1200. Фактор А принимает участие в образовании стрептндиновой части молекулы стрептомицина и оказывает влияние на процесс спорообразования, восстанавливая спорулнцию актиномицета.
Добавление стимулирующего фактора к мутанту, не образующему стрептомицин, способствует биосинтезу антибиотика и началу процесса трансамидинирования. Трансамндиназная активность мицелия предшествует бпосинтезу стрептомицина примерно на 1О ч. По-видимому, действие активатора связано с иидукцией траисамидииазы.
А-фактор выделен из культуральной жидкости 51к йт1земз штамм 751; ему дана первичная характеристика, определены молекулярная масса (оиа равна 842) и империческая формула (С вНетОа). В 1976 г. Клейнер с сотрудниками установил структурную формулу А-фактора, обеспечивающего нормальное развитие Яг. йг1- зеиз н биосинтез им стрептомицина. В 1977 г. Клейнер с сотрудниками осуществил химический синтез рецемнческого А-фактора н его гомологов. Авторы показали, что синтезированный бнорегу- лятор обладает такой же биологической активностью, как и при- родный фактор.
Два гомолога А-фактора имеют следующее строе- ние: мз о о о о СНз А-фактор представляет собой 25-нзокаприлонл-ЗБ-оксиметилу-бутиролактон. Актиномицет одновременно синтезирует два гомолога. А-фактор оказывает не только стимулирующее влияние на биосинтез стрептомнцнна у недостающих по А-фактору мутантов 5тг. дгезелз, но он также принимает участие в образования стрептомицина активными продуцентами этого антибиотика. Иарушение образования А-фактора оказывает влияние на процессы, связанные с биосннтезом молекулы стрептомнцина,— резко уменьшается активность амндинотрансферазы — фермента, участвующего в образовании стрептомицкна„ Получен мутант продуцента стрептомицина, блокированный по биосинтезу стрептндина (такие мутанты называют идиотрофами).
Образование антибиотика этим мутантом происходит лишь в том случае, если к среде добавлен стрептидин. С увеличением добавленного стрептидина синтез стрептомицина возрастает. Это указывает на то, что стрептндин целиком включается в молекулу стрептомицина, т. е. является ее предшественником. Обреноплние стрепттиицннл мутпотом Юетпртонеусез пНлена, блокироплннмм по биосинтезу стрептидинл, при добннлении последнего н среду одтмременпо с писаном пктнномпцетн (по йннсоной, Коваленко, Карницкой н др,, !976) Количество дсбаеленнат ондесинссдина, иелтил Обоаисеание стреианииитса те Б-е Чст, иис/иа 62 120 збо 221 В культуральной жидкости актнномнцета, развивающегося без А-фактора, образуется другое вещество регуляторного характера, способное нндуцнровать переход развития актиномипета в стадию активного образования стрептомицина.
Получен ряд мутантов Яге йсггзеиз с блоками биосннтеза стрептндина на разных этапах. Выделены мутанты продуцента стрептомицина, блокированные по биосннтезу стрептобиозамина. Добавление стрептобиозамина в среду, где развиваются полученные мутанты, способствовало увеличению образовании стрептомицнна в 3 — 6 раз. Использование стрептобнозамнна происходит на относительно поздних стадиях развития актиномицета. Аналогичные приемы, широко применяемые при изучении процессов бносннтеза антибиотиков, получили название мутосинтез нли мутацнонный синтез.
Приведенные результаты показывают, что в процессе образования стрептомнцина участвует ряд регуляторных механизмов, выявление которых с помощью мутантных штаммов актнномицета поможет вскрыть истинные пути механизма биосинтеза молекулы стрептомнцнна. Промышленное получение стрептомицина Производство стрептомицнна в настоящее время исчисляется тоннами.
Увеличение производства антибиотика осуществлялось не только за счет расширения и увеличения числа промышленных предприятий, но и за счет, в основном, следующих трех мероприятий: 1) получение наиболее активных штаммов актиномицета— продуцента стрептомнцина; 2) подбор наиболее благоприятных сред н других условий культивирования продуцента, обеспечивающих максимальный биосинтез стрептомицина, 3) разработка наиболее рациональных методов выделения и очистки антибиотика. Получение наиболее активным штаммов актиномицега — продуцента стрептомнцниа.
Селекция наиболее продуктивных штаммов 5/г. пг/зеиз — одна нз первостепенных задач в деле увеличения выходов стрептомицина. Достаточно указать, что если раньше только что выделенные штаммы актиномицета — продуцента стрептомицнна образовывали не более 50 †1 мкг/мл антибиотика, то теперь получены штаммы, которые даже на синтетических средах образуют до 6000 мкг/мл стрептомицина. Только за счет селекции штамма удается увеличить выход стрептомицина в 60— 100 раз. Нетрудно себе представить, что для достижевия того же уровня производства стрептомнцииа путем увеличения числа цредприятий их следовало бы увеличить в десятки раз.
А это подняло бы стоимость стрептомнцнна в сотни раз выше той стоимости, которую имеет антибиотик в настоящее время, что в свою очередь привело бы к невозможности использования препарата в шнроких масштабах. Важную роль в селекции продуцентов стрептомицнна играют индуцнроваиный мутагенез и ступенчатый отбор. С целью получения мутантов широко применяются мутагенные факторы: рентгеновское и ультрафиолетовое излучения. Необходимо отметить, что различные варианты культуры могут возникать и без применения мутагенных факторов, однако частота мутаций в этом случае гораздо меньше, чем при облучении.
Например, прн облучении спор Яг. дг/зеиз штамм ЛС-1 ультрафиолетовым излучением (2000 эрг/мм') возникает в 8 раз больше морфологическнх мутаций, чем от необлученных спор, но эта же доза облучения не вызывает увеличения числа мутаций по признаку антибнотикообразования. Поэтому для целей селекции по признаку образования стрептоми- цина был использован метод многократного облучения спор ультрафиолетовым излучением с доведением общей дозы до !0000— 20000 зрг/мм' с последующим применением видимого света.
В результате были получены новые штаммы, сохраняющ. высокую антябиотическую активностан Штамм Срадааа аатиампста маг/ма ЛС-1 ............... 6000 «Новый 66ъ............ 4000 Нваый варвавт штамма амввый 66а . 4600 Подбор наиболее подходящей среды и установление режима развития актиномицета играют существенную роль в увеличении выхода стрептомнцина.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
