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近年来,随着深部真菌感染疾病的感染率逐渐提高,对患者的健康和生命造成了很大的威胁。课题组筛选得到一株芽孢杆菌,能产生大环内酯类抗真菌抗生素,对主要引起深部真菌感染的白色念珠菌具有很好的抑制作用。该芽孢杆菌经16S rDNA序列测定和NCBI数据库BLAST搜索,确定其与Bacillus subtilis strain BRZ6的16S rDNA序列同源性为93%。本论文首先采用单因素优化方法对该抗生素的摇瓶培养工艺进行了优化,确定了最佳发酵培养基组成(g/L)为:可溶性淀粉浓度40,黄豆饼粉8.25, (NH4)2SO4 13.75,K2HPO4 2.4, NaCl 2, MgSO4 0.5, CaCO3 0.72, CuSO4 0.02, FeSO4 0.02, MnSO4 0.02;最佳发酵条件为:pH 6.5,接种量8%,转速200 rpm,装液量40 mL/250 mL,28℃下摇瓶发酵36 h产抗水平最高达到7026.788 U/mL,效价提高了3.49倍。采用响应面法优化该抗生素的摇瓶培养工艺,通过Plackett-Burman试验发现影响抗生素抗真菌效价的3个主要因素为:黄豆饼粉,可溶性淀粉以及(NH4)2SO4。采用最陡爬坡试验和Box-Behnken试验设计得到的响应面优化(RSM)后的最佳培养基(g/L)为:黄豆饼粉2.72,可溶性淀粉26.67,(NH4)2SO4 3.95,K2HPO4 2.4, NaCl 2, MgSO4 0.5, CaCO3 0.72, CuSO4 0.02, FeSO4 0.02, MnSO4 0.02。采用上述优化培养基,抗生素效价由最初的7026.788 U/mL提高到16806.48 U/mL,提高了2.39倍。在摇瓶工艺优化基础上,进一步进行了5 L通气搅拌罐产抗的放大试验。采用RSM法优化得到的发酵培养条件下,在搅拌转速200 rpm、通气量200L/h、装液量60%(v/v)、接种量10%(v/v)条件下进行36小时的发酵,效价达到7137.45 U/mL.选用单因素法优化得到最佳发酵条件:搅拌转速500 rpm,通气量500L/h,发酵液初始pH值6.5,装液量60% (v/v),接种量10% (v/v),发酵时间28 h。发酵液抗生素效价为摇瓶发酵的1.2倍。在此基础上,采用Logistic增殖模型建立了细胞增长和抗生素形成的动力学模型,并采用Origin8.0软件拟合获得了模型参数。验证试验表明,模型基本反映了该芽孢杆菌分批发酵生产抗真菌抗生素的动力学特征。最后,对抗真菌物质的结构进行鉴定,发现其为Macrolactin家族结构类似物。该物质对黑曲霉、大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌等有较强的抑制作用,并且对人体病源真菌白色念珠菌有良好的抑制作用,抗菌谱广,具有较好的新药开发前景。