李文+杜金鼎+高凤云

摘 要：盐霉素是聚醚类动物专用抗生素，作为禽用抗球虫剂在世界范围内得到普遍应用。由于低耐药性、低残留等特性，盐霉素具有广阔的市场空间，本文将从盐霉素的性质与作用机理出发，深入研究盐霉素高产菌选育工艺，以供相关从业人员借鉴学习。

关键词：盐霉素；选育；盐霉素高产菌

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.027

盐霉素在业界得到广泛的认可，不仅因为盐霉素的广谱、高效性，还能具有易降解的特性，并且同时其代谢产物对植物和土壤并无不良的作用，符合我国可持续发展的观念，深受环境友好型的养禽企业的青睐。菌种改良的目的是提高生产水平，降低成本，本文将立足于盐霉素的生物合成途径，在诱变的基础利用丁酸做筛选剂，探讨盐霉素高产菌选育工艺。

1 盐霉素概况

1.1 作为兽用抗生素

盐霉素是目前市面上较为常见的兽用抗生素，虽然大部分兽用抗生素是聚醚类和聚酮类抗生素，但不能忽视盐霉素作为兽用抗生素的市场前景，一个合格的兽药必须满足几个条件，首先要兼有抗菌的作用，盐霉素对真菌、病毒、疟原虫都有很高的感受性，并且药效极佳，能够较为彻底的杀死球虫。其次，盐霉素的毒性低、安全范围广，这对于兽用抗生素来说非常重要，盐霉素使用的残留少，并且产生的代谢物对人体以及环境的生产性能都无不良影响，在一定程度上增加了盐霉素的应用范围。最后，盐霉素具有光谱、高效、不易产生耐药性，盐霉素不仅对并球虫的发育具有抑制作用，还符合环状结构系统，不易产生耐药性，这大大提高了盐霉素的生物学效应[1]。

1.2 盐霉素的作用机理

盐霉素的研究与开发是一项耗资巨大、技术要求高、周期长的系统工程。一般来说，盐霉素具有抑制呼吸的作用，研究表明，盐霉素能够直接影响猪肠道微生物区的代谢，抑制高纤维粗粮的消化，从而减少粪氨的排出。由于盐霉素有对线粒体中腺苷三磷酸的氧化磷酸化抑制作用，因此可以减少盲肠氨水平，抑制甲烷的产生，对反刍动物的胃原虫的增殖有抑制的作用，通过控制胃中的挥发性脂肪酸的比例，破坏其代谢功能[2]。

1.3 对阳离子的亲和作用

盐霉素具有特殊的环状结构，这种结构决定了盐霉素能强烈的与细胞中的碱金属离子结合。在盐霉素的环状结构的中心，排列着氧原子构成的带电负荷，不仅能够通过膜上的脂质屏障，抑制孢子体的分裂，还不会导致过多的水分子进入细胞，从而在保持正常的离子平衡点的基础上，杀死球虫。另一方面，阳离子具有使细胞生命活动所必需的阳离子，能够自由的出入细胞，而在球虫进入细胞后，会导致孢子和裂殖体在离子大量堆积，引起胞浆膜的破损，在遇到盐霉素之后，球虫的渗压增加，不仅能够抑制球虫的生长发育，还能保障细胞内外的阳离子正常传递，从而引起虫体的死亡，起到杀菌保护的作用。

2 盐霉素高产菌选育工艺分析

2.1 材料与方法

传统的遗传育种法虽然是微生物育种中最常见的方法之一，但该方法存在着一定的局限，随机性高、工作效率低，使得传统的遗传育种法在代谢物合成领域一直无法进一步发展。而基于发酵调控机制的推理菌种选育，不仅能够克服传统育种法随机率高的缺点，还能缩短筛选周期，是一种可靠的盐霉素高产菌的培育方式。[3]根据盐霉素分子结构和生物合成的途径，在诱变的基础上通过丁酸作为筛选剂进行高产菌的选育。在实验之前，需要准备的材料有出发菌株、斜面培养基、摇瓶种子培养基、摇瓶发酵培养基，同时相关研究人员应该针对推理选育实验，准备适量的原材料及适宜的培养条件。盐霉素高产菌选育的标准是具有抗细菌抗生素的优势，能够对巨型哈氏球虫有明显的抑制作用，此外，还应该具有很广的抗球虫谱，对缩菌等革兰氏厌氧菌也有较强的抑制作用。

2.2 实验方法

盐霉素高产菌选育的试验方法，主要包括紫外线诱变、甲基磺酸乙酯诱变。首先考察的是紫外线诱变，菌株在紫外线的照射下，存活率在百分之十以下，这在一定程度上说明，紫外线对盐霉素高产菌具有抑制作用，并且随着紫外线照射时间的增加，盐霉素高产菌正变率也呈下降的趋势。通过实验，一方面可以说明紫外线对盐霉素高产菌具有很好的诱变效应，经过两到三次的反复筛选，结果更明显，正突变率在紫外线照射二十秒时高达百分之九十以上，同时菌株的致死率也达到了百分之九十五以上。甲基磺酸乙酯对盐霉素高产菌的诱变效应也很明显，通过实验表明，甲基磺酸乙酯在同一剂量的情况下，对盐霉素高产菌的诱变发生正变率大大高于EMS剂量，这在反复筛选中也能清晰的证明，在对照试验中，甲基磺酸乙酯产生斜面效应的概率是百分之百，能够通过平板分离得到菌株。

2.3 筛选方法

盐霉素高产菌选育的筛选方法主要采用丁酸作为筛选剂，是因为丁酸不仅是盐霉素分子结构组成单元，也是其分子前体，作为盐霉素生物合成的启动子，能够得到良好的丁酸协同作用的效果，不仅能够大幅度的提升菌株的生物代謝，还能提高盐霉素的高效色谱峰面比例。

2.4 摇瓶验证

在盐霉素高产菌推理选育的试验中，适量的原材料及适宜的培养条件能够取得良好的发酵效果，对盐霉素高产菌的选育有着积极的作用。通过摇瓶种子培养基、摇瓶发酵培养基得到的效价指标，将高水平的盐霉素菌株进行保藏，以便进行下一步放大发酵的验证，最终获得高水平和质量的盐霉素产品。

3 结语

盐霉素是由白色链霉菌产生的聚醚类动物专用抗生素，作为一种抗球虫剂，在世界范围内得到了广泛应用，其具有的高效广谱性、低残留性、低耐药性对于养禽业发展具有重要意义。因此，应当加强对盐霉素高产菌选育工艺的研究，进一步提高盐霉素生产水平，降低生产成本，提高盐霉素生产效益。

参考文献：

[1]罗磊.L-异亮氨酸产菌株的选育及苏氨酸脱水酶编码基因的克隆与表达[D].福建师范大学，2012.

[2]戴菲，李瑾，黄运红，付学琴，龙中儿.抗性筛选在抗生素高产菌选育中的应用[J].安徽农业科学，2011（12）：7248-7249+7377.

[3]姜伯玲.重离子辐照诱变选育纤维素酶高产菌株及其发酵工艺的研究[D].中国科学院研究生院（近代物理研究所），2016.