[研究的目的]
两极地区具有独特的季候特征及地理环境,除了短暂的夏季之外,其余时间都被冰雪所覆盖。由于阳光照射时间短暂、季节性明显以及南北两极不同的地理环境,所以造就了极地微生物特殊的生物学特征[1]。极地放线菌,给人们提供了可供培养观察研究的新种类[2],尤其是极地的放线菌所产生的新型活性化合物也许会给现代的医药带来新的方向。
在微生物来源的活性化合物中,最多的是来自于放线菌的代谢产物,约占45%[3],据估计还有1万~3万种微生物的代谢产物未明确其生物学活性,其中放线菌来源的为5000种~10000种[4]。我们需要将其活性产物进行分离并测得活性大小,从而研究其利用价值[5]。如需获得较多的次级代谢产物,放线菌就需要有适合其生长繁殖的环境,就需要研究放线菌适宜生长的发酵培养基及最佳的发酵条件[6],所以需要对放线菌发酵培养基和发酵过程进行优化,从而最大限度的获得所需的活性代谢产物。
近年来,人们在筛选活性物质的过程中,发现从陆地来源放线菌中获取新型天然活性物质的几率越来越小,于是,人们开始探索其他生境来源的放线菌,希望从中筛选出新型生物活性物质[7]。自1908年Ekelof首次报道从南极分离出微生物以来,两极地区已经逐渐成为一个潜在的、重要的微生物资源库[8],它不仅是微生物新种属的生存繁衍地,也是具有独特生态系统微生物的栖息地,更是产新型生物活性物质和先导化合物菌株的潜在种源地[9]。关于极地微生物的多样性与代谢活性产物的研究,已成为国际微生物学研究的热点之一[10]。本课题就是研究南极放线菌E的发酵最优条件,以获得最多次级活性代谢产物。
[实验研究方案]
1、发酵培养基的优化
1)单因素优化实验[11]
以黄豆为基础培养基,将其中的淀粉(碳源)依次替换为葡萄糖、蔗糖或者将其中的KNO3(氮源)依次替换为酵母粉、蛋白胨2种氮源。发酵体系为150ml/500ml摇瓶,每瓶2%的比例接入3ml的种子液,以28℃,130r/min摇床培养。每隔24h取一次样,测定和比较不同营养因素对菌株E生长及活性物质产生的影响。
