畜牧家禽網(wǎng)首頁(yè) > 資訊中心 > 行業(yè)動(dòng)態(tài) > 黃金比例造就優(yōu)產(chǎn)“細(xì)菌奶?!?/p>
畜牧家禽網(wǎng) 時(shí)間:2010/11/19 11:06:00 來(lái)源:文匯報(bào) 閱讀數(shù):
好牛產(chǎn)好奶,好的菌種才能生產(chǎn)高質(zhì)量的抗生素。最近,記者從中科院上海有機(jī)化學(xué)研究所獲悉,科學(xué)家對(duì)我國(guó)紅霉素工業(yè)用生產(chǎn)菌種進(jìn)行了遺傳改造,獲得重大突破,紅霉素的品質(zhì)和產(chǎn)量明顯提高,生產(chǎn)過(guò)程更為環(huán)保?! ?/p>
我國(guó)是世界上紅霉素的第一生產(chǎn)和出口大國(guó),年產(chǎn)量超過(guò)7000噸。然而,國(guó)內(nèi)目前使用的菌種生產(chǎn)效率偏低,相當(dāng)部分產(chǎn)品由于純度的不足,制約了國(guó)產(chǎn)紅霉素出口和進(jìn)軍更高端抗生素市場(chǎng)——紅霉素有效組分紅霉素A進(jìn)一步加工成高附加值的衍生藥物后,其市場(chǎng)價(jià)格可提升數(shù)十至上百倍!同時(shí),雜質(zhì)的處理和由此帶來(lái)的分離純化等問(wèn)題,也使企業(yè)在應(yīng)對(duì)日益突出的環(huán)境污染方面面臨更大的壓力。
成本高、品質(zhì)低、污染大,國(guó)產(chǎn)紅霉素產(chǎn)業(yè)如何走出這個(gè)“怪圈”?關(guān)鍵之一就是菌種?! ?/p>
如果把細(xì)菌看作奶牛,紅霉素就好像是細(xì)菌分泌出的乳汁。正如以前我們不明白乳汁是怎樣產(chǎn)生的,我們對(duì)發(fā)酵罐中的“細(xì)菌奶牛”如何產(chǎn)生紅霉素也不甚了了。上海有機(jī)所的科研人員通過(guò)分析紅霉素各組分的結(jié)構(gòu)差異和相互轉(zhuǎn)化的化學(xué)本質(zhì),透視出了發(fā)酵罐中所發(fā)生的故事——原來(lái),在“細(xì)菌奶牛”的體內(nèi),會(huì)產(chǎn)生一種紅霉素的前體D。這時(shí),會(huì)有兩位“工人”來(lái)接手:一位“工人”是羥化酶,先把前體加工成紅霉素C,另一位“工人”甲基化酶再進(jìn)一步把紅霉素C加工成人們需要的紅霉素A。盡管甲基化酶會(huì)優(yōu)先把紅霉素C加工成紅霉素A,可有時(shí)它也會(huì)急不可待地直接去加工前體D,結(jié)果就會(huì)產(chǎn)生有毒副作用的紅霉素B。
明了了其間過(guò)程,剩下的活兒就有針對(duì)性了??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),在細(xì)菌體內(nèi),兩種“工人”的數(shù)量有一個(gè)“黃金比例”,在這個(gè)比例下,細(xì)菌所分泌出的紅霉素純度最高:作為雜質(zhì)存在的紅霉素B和C幾乎完全被轉(zhuǎn)化成有效組分紅霉素A,進(jìn)而有效提高了產(chǎn)品的產(chǎn)量。按這個(gè)比例改造菌種基因,能產(chǎn)優(yōu)質(zhì)紅霉素的新菌種就誕生了?! ?/p>
目前,該成果已在湖北東陽(yáng)光生化制藥有限公司成功進(jìn)行了放大和試生產(chǎn)。“環(huán)保也是重要方面。”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、中科院上海有機(jī)所研究員劉文說(shuō),“產(chǎn)品純度的提高可以明顯簡(jiǎn)化下游的分離提取工藝,對(duì)保護(hù)環(huán)境有很大好處。”
達(dá)到了優(yōu)質(zhì),科學(xué)家又想著高產(chǎn)。上海有機(jī)所的實(shí)驗(yàn)室里已培育出了新一代菌種,其紅霉素產(chǎn)量能比傳統(tǒng)菌種有了顯著提高。“細(xì)菌也和奶牛一樣,吃下去的草并不都變成奶,還需要維持新陳代謝。”不過(guò),他們通過(guò)改造基因,能使細(xì)菌把更多能量用于生產(chǎn)紅霉素?! ?/p>
“超級(jí)細(xì)菌令人生畏,可這些‘專(zhuān)業(yè)’細(xì)菌卻幫了人類(lèi)大忙。”劉文說(shuō),“第三代細(xì)菌將既高產(chǎn)又優(yōu)質(zhì)。紅霉素生產(chǎn)菌種的改造理念在其它抗生素發(fā)酵生產(chǎn)中將有普遍的推廣意義,屆時(shí)將有更多、更好的‘細(xì)菌奶牛’誕生并服務(wù)于人類(lèi)。”