Егоров - Основы учения об антибиотиках - 1986 (947288), страница 54
Текст из файла (страница 54)
61, свидетельствуют, что оптимальный возраст посевного мицелия находится в пределах 24 30 ч. Количество посевного материала, обеспечивающее высокий уровень биосинтеза хлортетрациклина, должно составлять 5 — 6 объемных процентов. Влияние посевной среды сказывается не только на образовании антибиотика, но и на всем процессе обл4ена веществ актиномицета, что в свою очередь отражается на характере и скорости потребления углеводов, окяслительной способности мицелня, образовании органических кислот и самом характере биосинтеза антибиотика (рис. 35). Важное значение в биосинтезе хлортетрациклина имеет фосфор, существенно влияющий на рост н развитие актиномнцета. При добавлении к среде фосфата калия (КзНР04) происходят резкое измененне обмена веществ актиномицета: усиливается потребление сахара н аммония, снижается активная кислотность субстрата, в среде накапливается пировиноградная кислота.
Рост мнцелия вначале ускоряется, но после использования аммиака замедляется; образование антибиотика подавляется, причем подавление антибиотикообразования происходит значительно сильнее угнетения роста биомассы актнномицета. Некоторые данные по влиянию раз- 20-му часу наблюдается падение количества аспарангиновой кислоты. Интенсивный биосинтез антибиотика происходит после заметного падения содержания в среде основных аминокислот.
Существенное значение на ход развития продуцента и бпоспнтеза хлортетрациклина оказывает состав среды, на которой выращивается посевной материал актиномнцета. Образование антибиотика культурой Иг. питео(асзепз зависит не только от состава посевной среды, но и от ее начального рН (рис. 35). На выход антибиотика существенное влияние оказывает также возраст посевного мицелия актиномицета; образование хлортетрацнклина значительно снижается, если мнцелий выращивается более 30 ч (табл. 61). РНК. мкгГмл ДНК.
мкгГил несли»ение ноличсстез мнцелн» зе нернод от М до 48 ч, с Количесгео сити. бистикс. 44 Коли»сеген мицели» через 48 ч, Уг К,НРО,. чесме 48 ч через 24 ч че!гел 24 ч через 48 ч 48 11,5 4% 720 900 380 510 780 105 130 160 140 165 !90 0 0.3 0,5 100 50 21 100 83 68 Избыток фосфора в среде определенным образом сказывается иа содержаиии нуклеиновых кислот в мицелии актииомицета, а также тормозит окисление пировииоградиой кислоты, которая в результате итого накапливается в культуральиой жидкости. Избыток ортофосфата в среде оказывает угнетающее действие иа поглощение кислорода отмытым мицелием 5!г. аигео/асгепз. )т1ицелий, выросший иа среде с 15 мг78 фосфора, имел более высокую окислительиую способность, чем мицслий, выросший при избытке фосфора (35 мго/э).
В первом случае мицелий поглощает 684)э кислорода от коитроля и 62а/о идет иа окисление пировиио. градной кислоты, во втором случае — соответственно 34 и 51о1о. Наиболее заметное действие фосфора иа биосинтез аитибиотика наблюдается в первую фазу развития актииомицета, в период иитеисявиого роста оргаиизма и бурно протекающей сиитетической деятельности. В этот период развития актииомицета избыток фосфора способствует значительному увеличению содержания иуклеииовых кислот в мицелии актииомицета. При внесении фосфора в среду в период замедленного роста актииомицета, сопровождающегося затуханием сиитетической деятельности, снижение биосиитеза антибиотика отиосительио невелико.
В данных условиях фосфор в мицелии накапливается в виде лабильиых и стабильиых фосфориых соединений с образованием больших количеств волютииа. Оптимальная концентрация фосфора в среде, обеспечивающая .наибольший выход хлортетрациклииа, составляет 50 — 100 мкг/мл и зависит от штамма актииомицета. В среде с 14)е кукурузного экстракта содержится около 0,008ог6 ,фосфора, что вполне достаточио для иормальиого роста актииомицета и биосиитеза антибиотика. В ряде лабораторий мвра были проведены исследования по изучеиию большого числа веществ с целью выяснения их стимулирующего действия иа биосинтез хлортетрациклипа.
Установлено иаличие некоторых соединений, специфически стимулирующих биосии- личиых коицеитрацкй фосфора иа рост актяиомицета и образоваиие хлортетрациклииа приведеиы в табл. 62 и иа рис. 37. Таблица 62 Иэнеиенин роси, образовании антибиотика и соаержаннв нуклениавэж кислот культуры Б!гер(оглусез ангес/ас!еаз в зависимости от концентрации фосфора 1оо В!03 е! а1., !954) тез изучаемого антибиотика. Так, п-диметиламинобензоальдегид, добавленный к синтетической среде в количестве 100 миг)мл, увеличивает биосинтез хлортетрациклина культУрой Яг.
ангео)ас(низ 536 в среднем на 407р. (сН )сы ОНО и'-Лимстнламинобснзоаиьлсгид Прн этом показано, что п-днметнламннобензоальдегид не оказывает существенного влияния на физиологические показатели культуры актиномнцета: потребление источников азота и углерода, изменение РН и гНа среды, накопление биомассы (рис. 36). Следовательно, п-днметиламинобензоальдегид обладает специфическим действием именно на процесс биосинтеза молекулы хлортетрациклина. п-Диметиламинобеизоальдегид в концентрации 4 миг/мл, как показали Вблнард н Галима а 1974 г., стимулирует выход хлортетрациклина и высокоактивным производственным штаммом Яг.
питео(ас)епз 1)М(.1. Одновременно с этим содержание хлортетрациклина а смеси тетрациклнновых антибиотиков повышается с 86,5 до 88 — 100 7о. Зй и 4 19 ,йг м) Рис Зб. Влиинис п-диметиламинобензоальдегида на рост Игер)отусеа оогео)асиле, потребление азота и изменение гНа среды (А) н образование алортеграпиклнна (Б] (по Егорову н Барановой, !959): 1 — биомасса, П вЂ” абюиа сает, 1М вЂ” гис И у Фу сб и фз Р И хосубул)ау)Р брема кулыоибироулиил.
ч х — — Х1 с Ф\ н — и ')уоНпрмм с — -с ~ Рлигл расею и-йлмлмлеиаех 'х с — — с ~ Аммплсдегида) Специфически стимулирует биосинтез хлортетрацнклнна н роданнстый бензнл: сна зсм Ролаиистый бенини Это соединение в концентрации !.1О-бМ способствует повышению выхода антибиотика (штамм В. н О. Иг. пигео1ппепз) почти на 2007р по сравненню с контролем. Повышение концентрации фосфора в среде приводят к сннженню бносннтеза хлортетрацнклнна как в среде, не содержашей роданпстого бензнла, так н прн наличии последнего (рнс.
37). Следовательно роданнстый бензин не устраняет угнетающего действия избытка фосфата на биосинтез хлортетрацнклнна. Стнмулнруюшее действие его проявляется лишь в условиях нормального развитии актнномнцета н нормально протекающей бносннтетяческой дея,тельности. Ионы железа снижают бносннтез хлортетрацнклнна, что, по-внднмому, связано со способностью ионов железа образовывать с антибиотиком комплекс, который связывается с клетками продуцента, что в свою очередь н тормозит биосинтез антибиотика. В процессе бносннтеза молекулы хлортетрацяклнна существенную роль играет преврашенне пнровнноградной кислоты в уксусную. Согласно гипотезе, высказанной Робинсоном (1955) н.
Вудвор'дом (1956), биосинтез молекулы те. трацнклннов осушествляется в ре'зультате конденсацвн н последую':щей циклизации 9 молекул уксусной л -о ' кислоты. Работами ряда авторов показаны возможность непосредственного включения ацетата в моле,.кулу окснтетрацнклвна. В соответ- Й юбй 7 еа станк с зтнмн данными процесс окн- о слнтельного декарбокснлнровання ''пнровнноградной кислоты следует н ййе г :рассматривать как одно вз звеньев в цепн реакций, приводящих к образо' ванию ряда цнклнческнх антнбнотнков. се о5 еб И бй изучение физиологического ме- лссраоннсгсной йнс1рФч~~уан) ханнзма процесса бносннтеза моле- Рне 37.
заннсииость образования хулы хлортетрацнклнна позволило хлортесРвгмклннн от содержания нам заметить ряд интересных зако- фосФорн " род'"н'то"о бенанлн в среде (яа Гоштялек, Янечек н др., номерностей. 1959): В процессе развитии актнномнце- г — ч да с х г и ролан гого беата на синтетической среде, где в каанла, а-среда беа роданистого бен- анла Таблица 53 Влннние различных концентраций мышьиковнстсмнслого натрии иа биосинтез хлортетрацнилина (оо Барановой н Егорову.
19631 Концентгнцнн Юн,АнО . М о гм 7.[Ь е ьи 3!О !00 57 7 135 17 510 33 10 1,1 35 3 нкг/мл % от контроли При концентрации арсеннта натрия в среде, равной 1.10-лМ, биосинтез антибиотика к 48 — 72 ч развития составляет около 68$, от контроля. Однако такая концентрация арсенита практически не влияет на рост актиномнцета. Присутствие арсенита в субстрате резко тормозит дальнейшее превращение пировиноградной кислоты; накопление ее в среде достигает 110 мг%. В контроле пировиноградная кислота практически отсутствует (рнс. 38). Увеличение концентрации мышьяковнстокислого натрия вб раз весьма резко тормозит включение в обмен актиномицета пировнноградной кислоты, которая в результате этого в значительно большом количестве (до 369 мг !з) накапливается в среде (рис 39).
честае источника углерода использовалась глюкоза, методом хроматографии на бумаге был обнаружен ряд органических кислот: уксусная, пировиногралвая, янтарная, молочная,а-кетоглютаровая, яблочная и др. Вместе с тем каких-либо закономерностей в образовании этих кислот и их изменений в среде по ходу развития актиномицета установить не удалось. Исключением из этого факта была пировииоградная кислота (рис. 38 и 39).
На графиках показано, что в период первой фазы развития актипомицета (до 23 ч) в среде наблюдается максимальное накопление пировиноградной кислоты, антибиотик образуется в небольшом количестве. Во вторую фазу развития количество пировяноградной кислоты снижается, но резко возрастает биосинтез хлортетрацнклина. Таким образом, падение количества пировиноградной кислоты в среде сопровождается увеличением концентрации антибиотика.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
