链霉菌及其主要抗生素共22页
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
合集下载
抗生素
状结晶。易溶于水，水溶液极不稳定。 • 【作用应用】 克拉维酸仅有微弱的抗菌活性，是一种革兰氏阳性和
阴性细菌所产生的 β － 内酰胺酶的 “自杀” 抑制剂 (不可逆结合者)， 故称为 β － 内酰胺酶抑制剂。 内服吸收好，也可注射。 本品不单独 用于抗菌，通常与其他 β － 内酰胺抗生素合用以克服细菌的耐药性。 如将克拉维酸与氨苄西林合用，使后者对产生 β － 内酰胺酶的金葡 菌球菌的最小抑菌浓度由大于 1 000μｇ/ ｍＬ 减小至0. 1μｇ/ ｍＬ。
• 根据发现时间的先后，可分为一、 二、 三、 四代头孢菌素。 头孢菌 素类具有杀菌力强、 抗菌谱广 (尤其是第三、 四代产品)、 毒性小、 过敏反应较少，对酸和β － 内酰胺酶比青霉素类稳定等优点。
上一页 下一页 返回
5. 3 常用抗生素
• 5. 3. 3 β－内酰胺酶抑制剂
• 1. 克拉维酸 (棒酸) • 【理化特性】 是由棒状链霉菌产生的抗生素。 本品的钾盐为无色针
• 青霉素类包括天然青霉素和半合成青霉素。 前者的优点是杀菌力强、 毒性低、 价廉，但存在抗菌谱较窄，易被胃酸和 β － 内酰胺酶 (青 霉素酶) 水解破坏，金黄色葡萄球菌易产生耐药性等缺点。 后者具有 耐酸、 耐酶、 广谱等优点。
• 在兽医临床上最常用的是半合成青霉素。
下一页 返回
5. 3 常用抗生素
上一页 下一页 返回
5. 3 常用抗生素
• 现已有氨苄西林或阿莫西林与克拉维酸钾组成的复方制剂用于兽医 临床，如阿莫西林 ＋ 克拉维酸钾 (2∶ 1 ~4∶ 1)。
• 【用法用量】 内服: 一次量，每 1ｋｇ 体重，家畜为 10 ~ 15ｍｇ (以阿莫西林计)，2 次/ ｄ。
• 【制剂规格】 阿莫西林 － 克拉维酸钾注射液。 • 2. 舒巴坦 (青霉烷砜) • 【理化特性】 本品的钠盐为白色或类白色结晶性粉末。 溶于水，在
阴性细菌所产生的 β － 内酰胺酶的 “自杀” 抑制剂 (不可逆结合者)， 故称为 β － 内酰胺酶抑制剂。 内服吸收好，也可注射。 本品不单独 用于抗菌，通常与其他 β － 内酰胺抗生素合用以克服细菌的耐药性。 如将克拉维酸与氨苄西林合用，使后者对产生 β － 内酰胺酶的金葡 菌球菌的最小抑菌浓度由大于 1 000μｇ/ ｍＬ 减小至0. 1μｇ/ ｍＬ。
• 根据发现时间的先后，可分为一、 二、 三、 四代头孢菌素。 头孢菌 素类具有杀菌力强、 抗菌谱广 (尤其是第三、 四代产品)、 毒性小、 过敏反应较少，对酸和β － 内酰胺酶比青霉素类稳定等优点。
上一页 下一页 返回
5. 3 常用抗生素
• 5. 3. 3 β－内酰胺酶抑制剂
• 1. 克拉维酸 (棒酸) • 【理化特性】 是由棒状链霉菌产生的抗生素。 本品的钾盐为无色针
• 青霉素类包括天然青霉素和半合成青霉素。 前者的优点是杀菌力强、 毒性低、 价廉，但存在抗菌谱较窄，易被胃酸和 β － 内酰胺酶 (青 霉素酶) 水解破坏，金黄色葡萄球菌易产生耐药性等缺点。 后者具有 耐酸、 耐酶、 广谱等优点。
• 在兽医临床上最常用的是半合成青霉素。
下一页 返回
5. 3 常用抗生素
上一页 下一页 返回
5. 3 常用抗生素
• 现已有氨苄西林或阿莫西林与克拉维酸钾组成的复方制剂用于兽医 临床，如阿莫西林 ＋ 克拉维酸钾 (2∶ 1 ~4∶ 1)。
• 【用法用量】 内服: 一次量，每 1ｋｇ 体重，家畜为 10 ~ 15ｍｇ (以阿莫西林计)，2 次/ ｄ。
• 【制剂规格】 阿莫西林 － 克拉维酸钾注射液。 • 2. 舒巴坦 (青霉烷砜) • 【理化特性】 本品的钠盐为白色或类白色结晶性粉末。 溶于水，在
链霉素
药物说明
01
药理作用
02
药代动力学
03
用法用量
04
注意事项
06
适应症
05
不良反应
药物相互作用
禁忌
制剂
药理作用
链霉链霉素是一种氨基糖苷类药。其作用机制是作用于细菌体内的核糖体，抑制细菌蛋白质合成，并破坏细 菌细胞膜的完整性。敏感菌具有氧依赖性抗生素跨膜转运系统，链霉素可首先经被动扩散通过细胞外膜孔蛋白， 然后经此转运系统通过细胞膜进入细胞内，并不可逆地结合到分离的核糖体30S亚基上，导致A位的破坏，进而:
物化性质
外观与性状：白色无定形粉末 密度：1.98g/cm3 沸点：872.9ºC at 760mmHg 闪 点 ： 4 8 1 . 7 ºC 储存条件：库房通风低温干燥，与食品原料分开储运 稳定性：链霉素为白色无定形粉末，有吸湿性。易溶于水，不溶于大多数有机溶剂，强酸、强碱条件下不稳 定。硫酸链霉素制剂外观为黄色粉末，密度0.38g/L，pH1.5～3.5，易溶于水，呈微酸性，在中性和酸性条件下 稳定，碱性条件下易失效。
不良反应
过敏反应
链霉素与双氢链霉素均可和血清蛋白质结合形成全抗原，但所产生的抗体不同，因此无交叉反应，对链霉素 过 敏 者 可 用 双 氢 链 霉 素 。 然 而 有 对 二 者 均 过 敏 史 ， 颇 须 注 意 。 过 敏 反 应 包 括 ： 皮 疹 （ 0 . 3 % ～ 11 % ） ， 可 表 现 为 斑 丘疹、荨麻疹、红斑、麻疹样皮疹、猩红热样皮疹、天疱疮样皮疹、湿疹样皮疹、紫癜及血管神经性水肿等皮肤 表现。严重者可发生过敏性休克，严重过敏者反应还可并发急性溶血性贫血、血红蛋白尿、休克、急性肾功能衰 竭等。
该品可引起过敏反应，以皮疹、发热、嗜酸粒细胞增多较为多见。皮疹的发生率自0.3%～10%（平均5%） 不等，多在开始治疗后7～9天发生，但以往曾接受链霉素治疗的患者可在数小时内迅速出现。最多见者为斑丘疹， 伴有痒感，一般持续5～10日后消退；少数可发展为剥脱性皮炎，停药后则于1～3日内迅速消退。较少见的皮疹 有荨麻疹、红斑、麻疹样皮疹、猩红热样皮疹、天疱疮样皮疹、湿疹样皮疹等，亦可伴血管神经性水肿或紫癜。 经常与链霉素接触的医务工作者，药厂分装工人，以及外用该品者常可发生接触性皮炎，一般于接触后3～12个 月发生；皮疹多出现于两手、手背、眼睑、颈部等处，表现为皮肤发红、搔痒、丘疹、眼皮肿、眼睑湿疹等，停 止接触后即可消退。故该品局部应用已无人问津。该品也可导致过敏性休克，部份患者可能在特异性体质基础上 发生类似症状。患者用药剂量往往不大，大多于注射后1～2分钟出现突然发作的呼吸困难，面色苍白，青紫、昏 迷、抽搐、口吐白沫、大小便失禁等。患有呼吸道感染的儿童较多见。该品所引起的过敏性休克，其发生率虽较 青霉素所致者为低，但见诸国内报告者已不下百例，因休克而死亡者亦不在少数，已引起人们高度警惕。神经系 统：链霉......
链霉菌与抗生素的发现与应用
研发难度
新型抗生素的研发周期长、投入大，且成功率不高，使得抗生素的 研发面临较大挑战。
发展前景
新型抗生素研发
针对耐药性细菌，研发具有全新作用 机制的新型抗生素，提高治疗效果。
合成生物学技术应用
利用合成生物学技术，设计和构建新 的生物部件、设备和系统，以生产具 有优良性能的抗生素。
联合治疗
将不同作用机制的抗生素联合使用， 以提高疗效并降低耐药性产生的风险 。
临床应用
抗生素广泛应用于治疗各种细菌感染，如肺炎、尿路感染、皮肤感染等。同时， 在手术前预防感染、治疗动物感染等领域也有广泛应用。
抗生素发展历程及现状
发展历程
自20世纪40年代青霉素被发现以来，抗生素经历了快速发展和广泛应用的过程。随着科技的不断进步，新型抗生 素不断问世，为临床治疗提供了更多选择。
抗生素定义
抗生素是一类能够抑制或杀死细菌生长的药物，广泛应用于治疗细菌感染。
抗生素分类
根据化学结构和作用机制，抗生素可分为β-内酰胺类、氨基糖苷类、四环素类 、大环内酯类、喹诺酮类等多种类型。
抗生素作用机制及临床应用
作用机制
抗生素通过干扰细菌细胞壁合成、抑制蛋白质合成、破坏细胞膜完整性等机制， 达到抑制或杀死细菌的目的。
或最终产物。
共生与竞争
03
链霉菌在与其他微生物共生或竞争过程中，产生了抗生素作为
防御或攻击手段。
链霉菌在抗生素研发中地位
天然来源
链霉菌是自然界中广泛存在的微生物，是抗生素的天然来源之一 。
药物研发
通过对链霉菌的研究，人们发现了许多具有抗菌活性的化合物， 为抗生素的研发提供了重要线索。
工业生产
链霉菌易于培养且产量高，因此被广泛应用于抗生素的工业生产 中。
新型抗生素的研发周期长、投入大，且成功率不高，使得抗生素的 研发面临较大挑战。
发展前景
新型抗生素研发
针对耐药性细菌，研发具有全新作用 机制的新型抗生素，提高治疗效果。
合成生物学技术应用
利用合成生物学技术，设计和构建新 的生物部件、设备和系统，以生产具 有优良性能的抗生素。
联合治疗
将不同作用机制的抗生素联合使用， 以提高疗效并降低耐药性产生的风险 。
临床应用
抗生素广泛应用于治疗各种细菌感染，如肺炎、尿路感染、皮肤感染等。同时， 在手术前预防感染、治疗动物感染等领域也有广泛应用。
抗生素发展历程及现状
发展历程
自20世纪40年代青霉素被发现以来，抗生素经历了快速发展和广泛应用的过程。随着科技的不断进步，新型抗生 素不断问世，为临床治疗提供了更多选择。
抗生素定义
抗生素是一类能够抑制或杀死细菌生长的药物，广泛应用于治疗细菌感染。
抗生素分类
根据化学结构和作用机制，抗生素可分为β-内酰胺类、氨基糖苷类、四环素类 、大环内酯类、喹诺酮类等多种类型。
抗生素作用机制及临床应用
作用机制
抗生素通过干扰细菌细胞壁合成、抑制蛋白质合成、破坏细胞膜完整性等机制， 达到抑制或杀死细菌的目的。
或最终产物。
共生与竞争
03
链霉菌在与其他微生物共生或竞争过程中，产生了抗生素作为
防御或攻击手段。
链霉菌在抗生素研发中地位
天然来源
链霉菌是自然界中广泛存在的微生物，是抗生素的天然来源之一 。
药物研发
通过对链霉菌的研究，人们发现了许多具有抗菌活性的化合物， 为抗生素的研发提供了重要线索。
工业生产
链霉菌易于培养且产量高，因此被广泛应用于抗生素的工业生产 中。
[链霉菌的应用]
![[链霉菌的应用]](https://360docs-1393072327.cos.ap-beijing.myqcloud.com/5ec63de25022aaea998f0fb1.webp)
[链霉菌的应用]琼州学院生物科学与技术学院本科生学年论文设计论文题目《链霉菌的应用》作者刘琦指导教师徐小雄专业生物科学班级 07生物科学（2）班完成日期： 2019 年 6 月 10 日琼州学院生物科学与技术学院本科生学年论文开题报告琼州学院生物科学与技术学院本科生学年论文设计综述题目《链霉菌的应用》摘要: 链霉菌属革兰氏阳性放线菌，具有复杂的生活周期和次生代谢途径，并产生大量具有重要价值的天然代谢物。
本文首先概述了链霉菌的基本应用，其次论述了现阶段链霉菌的应用前景。
从基因方面论述了如何利用基因文库信息改造和调控链霉菌次生代谢途径。
为提高具有重要价值的天然代谢物的产量和获得新代谢物创造更有利的条件。
最后对组合生物合成在链霉菌中的应用做一综述。
关键词: 链霉菌，基因文库，组成生物合成，次级代谢产物链霉菌的应用刘琦（琼州学院，生物科学与技术学院07生物科学2班，海南省五指山市，572200）链霉菌是有复杂生活周期的革兰阳性放线菌，该属的许多成员都能产生在医疗农业、食品等领域具有重要意义的天然次级代谢物[1]。
由于链霉菌属因在代谢过程，次代谢物为抗生素，所以链霉菌属常用于生产抗生素。
相较于其他菌种，链霉菌属繁殖较缓慢，但由于代谢过程的抗生素能抑制其他菌种的生长，所以时间一长，链霉菌属就会成为环境中的优势菌种。
目前所知的链霉菌属，有500余种；链霉菌属菌种与同属菌种，大都具有交换RNA 的特性，所以新的链霉菌属菌种持继不断被发现。
微生物制药方面的工作都会或多或少的和链霉菌打点交道。
抗生素药物的一多半是放线菌产生的，产生抗生素的放线菌中有95％以上的是链霉菌。
后基因组时代的功能基因组研究使人类深入了解链霉菌家族，对链霉菌进行更合理高效的遗传操作，为提高具有重要价值的天然代谢物产量和获得新代谢物创造更为有利的条件。
本文就近年来链霉菌在各方面的应用，以及如何通过设计与构建基因文库，并结合基因工程等组合生物合成的手段，操纵天然产物的基因，最终达到优化链霉菌代谢合成途径, 提高天然代谢物产量和获得新代谢物的成果。
链霉菌及其主要抗生素ppt课件
7
链霉菌是已知放线菌中最大的族群，可 产生高达一千多种的抗生物质，许多重要的 抗生素如放线菌素、链霉素、四环霉素、保 米霉素、维利霉素、嘉赐霉素及康霉素等， 都可由链霉菌生产。一般而言，农用抗生素 具有较低毒性及残留性质，可以抑制病原微 生物的生长和繁殖，或者能改变病原菌的形 态而达到保护作物的效果。
8
为什么青霉素等药物在使用前要作皮试？ 有些药品如青霉素、链霉素、头孢菌素，维生素、碘、 局麻药、免疫调节剂、生物药品（酶、抗毒素、类毒素、血 清、菌苗、疫苗）等在给药后极易引起过敏反应，甚至出现 过敏性休克，为安全起见，需在注射给药前进行皮肤敏感试 验，皮试后观察15—20分钟以确定阳性或阴性反应。 尤其是青霉素极易引起过敏反应，轻者可见发热及皮疹， 重者则见渗出性多形红斑、剥脱性皮炎并可伴高热及全身中 毒症状，最可怕莫过于过敏性休克，抢救不及时可导致死亡。 因此医生和患者都应该了解是不是过敏体质和有没有药物过 敏史。可能许多人对这些都不清楚，所以，用青霉素等前都 必须作皮试，皮试有阳性反应的不能用青霉性。当然，皮试 只能反映大部分患者情况，极少数人虽然皮试为阴性，但也 可能会发生过敏反应。
10
2.四环霉素类抗生素：这类抗生素是由四个乙酸及丙 二酸缩合环化而形成，可以抑制病原菌核糖体蛋白， 如四环霉素。
11
3. 核酸类抗生素：这类抗生素含有核酸类似物的衍 生物，作用于病原菌的去氧核糖核酸合成系统，抑 制其前驱物或酵素的合成，如保米霉素。 4.大环内酯类抗生素：它是由 12 个以上的碳原子 组成，且形成环状结构，通常可和细菌的 50 核糖体 亚基结合，以阻断蛋白质的合成，如红霉素。
9
链霉菌产生的抗生素种类繁多且结构复杂，从结构上区分，大致可把农用 抗生素分为下列六大类： 1. 氨基糖类抗生素：这类抗生素属于糖的衍生物，由糖或氨基酸与其 它分子结合而成。在植物体内具有移行性，可干扰病原细胞蛋白质的合 成，如链霉素 皮试方法及结果观察（皮内试验） a．用75％酒精消毒前臂屈侧关节上6．6cm处皮肤。 b．抽取皮试液0．lml（合青霉素50u），作皮内注射成一皮丘（小儿 注射0．02—0．03ml）。 c．等20min后，如局部出现红肿，直径大于1cm或局部红晕或伴有小 水泡者为阳性。对可疑阳性者，应在另一前臂用生理盐水做对照试验。 ③注意事项 a．极少数患者可在皮肤试验时发生过敏性休克，常于注射后数秒至 5min内开始。先是皮肤蜃痒、四肢麻木，gy则气急、胸闷、发绀、心跳 加快、脉细、血压下降、大量出汗等。如不及时抢救，可导致病人死亡。 应做好抢救准备，如盐酸肾上腺素肌注；氢化可的松静滴；及10％葡萄 糖酸钙液与高渗葡萄糖液20ml缓慢静注；以及使用中枢兴奋药和抗过敏 药。 b．试验用药含量要准，配制后在冰箱中保存不应超过24h，注射器应 用lml刻度者。 c．更换同类药物或不同批号或停药3天以上，最好重新作皮内试验。
链霉菌是已知放线菌中最大的族群，可 产生高达一千多种的抗生物质，许多重要的 抗生素如放线菌素、链霉素、四环霉素、保 米霉素、维利霉素、嘉赐霉素及康霉素等， 都可由链霉菌生产。一般而言，农用抗生素 具有较低毒性及残留性质，可以抑制病原微 生物的生长和繁殖，或者能改变病原菌的形 态而达到保护作物的效果。
8
为什么青霉素等药物在使用前要作皮试？ 有些药品如青霉素、链霉素、头孢菌素，维生素、碘、 局麻药、免疫调节剂、生物药品（酶、抗毒素、类毒素、血 清、菌苗、疫苗）等在给药后极易引起过敏反应，甚至出现 过敏性休克，为安全起见，需在注射给药前进行皮肤敏感试 验，皮试后观察15—20分钟以确定阳性或阴性反应。 尤其是青霉素极易引起过敏反应，轻者可见发热及皮疹， 重者则见渗出性多形红斑、剥脱性皮炎并可伴高热及全身中 毒症状，最可怕莫过于过敏性休克，抢救不及时可导致死亡。 因此医生和患者都应该了解是不是过敏体质和有没有药物过 敏史。可能许多人对这些都不清楚，所以，用青霉素等前都 必须作皮试，皮试有阳性反应的不能用青霉性。当然，皮试 只能反映大部分患者情况，极少数人虽然皮试为阴性，但也 可能会发生过敏反应。
10
2.四环霉素类抗生素：这类抗生素是由四个乙酸及丙 二酸缩合环化而形成，可以抑制病原菌核糖体蛋白， 如四环霉素。
11
3. 核酸类抗生素：这类抗生素含有核酸类似物的衍 生物，作用于病原菌的去氧核糖核酸合成系统，抑 制其前驱物或酵素的合成，如保米霉素。 4.大环内酯类抗生素：它是由 12 个以上的碳原子 组成，且形成环状结构，通常可和细菌的 50 核糖体 亚基结合，以阻断蛋白质的合成，如红霉素。
9
链霉菌产生的抗生素种类繁多且结构复杂，从结构上区分，大致可把农用 抗生素分为下列六大类： 1. 氨基糖类抗生素：这类抗生素属于糖的衍生物，由糖或氨基酸与其 它分子结合而成。在植物体内具有移行性，可干扰病原细胞蛋白质的合 成，如链霉素 皮试方法及结果观察（皮内试验） a．用75％酒精消毒前臂屈侧关节上6．6cm处皮肤。 b．抽取皮试液0．lml（合青霉素50u），作皮内注射成一皮丘（小儿 注射0．02—0．03ml）。 c．等20min后，如局部出现红肿，直径大于1cm或局部红晕或伴有小 水泡者为阳性。对可疑阳性者，应在另一前臂用生理盐水做对照试验。 ③注意事项 a．极少数患者可在皮肤试验时发生过敏性休克，常于注射后数秒至 5min内开始。先是皮肤蜃痒、四肢麻木，gy则气急、胸闷、发绀、心跳 加快、脉细、血压下降、大量出汗等。如不及时抢救，可导致病人死亡。 应做好抢救准备，如盐酸肾上腺素肌注；氢化可的松静滴；及10％葡萄 糖酸钙液与高渗葡萄糖液20ml缓慢静注；以及使用中枢兴奋药和抗过敏 药。 b．试验用药含量要准，配制后在冰箱中保存不应超过24h，注射器应 用lml刻度者。 c．更换同类药物或不同批号或停药3天以上，最好重新作皮内试验。
链霉素药物的研究进展PPT课件
目前国外链霉素的主要生产企业是美国的 辉瑞公司和法国的罗纳.普朗克公司,现在 全世界链霉素的产量估计在2500吨到3000 吨左右。
针对我国国内链霉素生产现状存在的问题， 我们可以从以下几点改进链霉素的生产工 艺①菌种的优化,如通过诱变选育高产突变 菌株 ②发酵工艺的优化, 例如：罐温、罐 压、pH、糖浓度、溶氧浓度等。③提炼工 艺的优化，如利用膜分离技术来提炼链霉 素。
扩大培养
菌种
斜面培养
摇瓶
种子罐
27 ℃， 7天 斜面孢子 发酵27罐℃，63h 发酵液
搅拌
27℃，45-48h
27 ℃， 7天 搅拌
2、发酵液的分离提纯工艺 传统工艺提纯链霉素 国外提纯链霉素法 离子交换法
传统工艺提纯链霉素
一般采用蒸汽加热（70～75℃）方 法使蛋白质凝固变性。添加磷酸或 一些络合剂如三聚磷酸等使高价离 子草酸、磷酸生成不溶性沉淀物， 然后通过板框过滤或离心分离将这 些沉淀物除去。
链霉素的结构
H 2N
HN HO
HO
NH
OH H
N
O
NH2 HN
O
OHC
OH
O
CH3
OH H
O
OH
链霉素
HN
OH
CH3
链霉素游离碱为白色粉末，大
多数盐类也是白色粉末或结晶，无
嗅，味微苦。链霉素易溶于水，难
溶于有机溶剂中。临床上常用的是
硫酸链霉素。硫酸链霉素为白色或
类白色粉末，无嗅、味微苦、有吸
湿性。
药理作用
链霉素是一种氨基糖苷类药， 经主动转运通过细菌细胞膜， 与细菌核糖体30S亚单位的特殊 受体蛋白结合，干扰信息核糖 核酸与30S亚单位间起始复合物 的形成，抑制蛋白合成。使DNA 发生错读，导致无功能蛋白质 的合成；使多聚核糖体分裂而
针对我国国内链霉素生产现状存在的问题， 我们可以从以下几点改进链霉素的生产工 艺①菌种的优化,如通过诱变选育高产突变 菌株 ②发酵工艺的优化, 例如：罐温、罐 压、pH、糖浓度、溶氧浓度等。③提炼工 艺的优化，如利用膜分离技术来提炼链霉 素。
扩大培养
菌种
斜面培养
摇瓶
种子罐
27 ℃， 7天 斜面孢子 发酵27罐℃，63h 发酵液
搅拌
27℃，45-48h
27 ℃， 7天 搅拌
2、发酵液的分离提纯工艺 传统工艺提纯链霉素 国外提纯链霉素法 离子交换法
传统工艺提纯链霉素
一般采用蒸汽加热（70～75℃）方 法使蛋白质凝固变性。添加磷酸或 一些络合剂如三聚磷酸等使高价离 子草酸、磷酸生成不溶性沉淀物， 然后通过板框过滤或离心分离将这 些沉淀物除去。
链霉素的结构
H 2N
HN HO
HO
NH
OH H
N
O
NH2 HN
O
OHC
OH
O
CH3
OH H
O
OH
链霉素
HN
OH
CH3
链霉素游离碱为白色粉末，大
多数盐类也是白色粉末或结晶，无
嗅，味微苦。链霉素易溶于水，难
溶于有机溶剂中。临床上常用的是
硫酸链霉素。硫酸链霉素为白色或
类白色粉末，无嗅、味微苦、有吸
湿性。
药理作用
链霉素是一种氨基糖苷类药， 经主动转运通过细菌细胞膜， 与细菌核糖体30S亚单位的特殊 受体蛋白结合，干扰信息核糖 核酸与30S亚单位间起始复合物 的形成，抑制蛋白合成。使DNA 发生错读，导致无功能蛋白质 的合成；使多聚核糖体分裂而
抗生素分类
β-内酰胺类抗生素β-内酰胺类抗生素〔Beta-lactam antibiotic〕是一种种类很广的抗生素，其中包括青霉素及其衍生物、头孢菌素、单酰胺环类、碳青霉烯和青霉烯类酶抑制剂等。
基本上所有在其分子结构中包括β-内酰胺核的抗生素均属于β内酰胺类抗生素。
它是现有的抗生素中使用最广泛的一类。
临床应用β-内酰胺类抗生素被用来进行预防和治疗受此类抗生素打击的细菌的感染力。
过去β-内酰胺类抗生素只被用来对付革兰氏阳性菌，但是通过发展可以对付各种革兰氏阴性菌的广谱β-内酰胺类抗生素提高了其作用范围。
作用原理β-内酰胺类抗生素是一种杀菌剂，它抑制细菌细胞壁中肽聚糖的形成。
肽聚糖对于细胞壁、尤其革兰氏阳性菌的细胞壁的结构强度。
肽聚糖合成的最后一步是被称为青霉素结合蛋白的转肽酶形成的。
β-内酰胺类抗生素与D-丙氨酰-D-丙氨酸类似，其终结的氨基酸吸附在正在形成的肽聚糖的前兆NAM-NAG肽单元上。
β内酰胺类抗生素与D-丙氨酰-D-丙氨酸结构上的相似使得它们与青霉素结合蛋白结合。
β-内酰胺核不可逆地与青霉素结合蛋白的Ser403单元结合。
这个不可逆的结合使得青霉素结合蛋白无法链接正在形成的肽聚糖层。
此外这个结合可能还激活细胞壁中的自溶酶。
耐药性原理β-内酰胺类抗生素有一个β-内酰胺环之结构。
这些抗生素的效应取决于它们是否能够完整地到达青霉素结合蛋白以及是否能与青霉素结合蛋白结合。
因此细菌有两种抵抗β-内酰胺类抗生素的方法。
第一个抵抗方法是使用酶水解β-内酰胺环。
通过生产β-内酰胺酶等酶，细菌可以解开抗生素中的β-内酰胺环，使得抗生素失效。
这些酶的基因可能本身就在细菌的染色体上，也可能通过质粒交换而获得，例如新德里金属β-内酰胺酶〔NDM-1〕。
其基因表现可能是在接触抗生素后开始的。
细菌生产β-内酰胺酶并不表示使用任何β-内酰胺类抗生素均无效。
有时β-内酰胺类抗生素可以与β内酰胺酶抑制剂同时使用。
不过在对付任何疑心生产β-内酰胺酶的细菌时，在使用β-内酰胺类抗生素前要仔细评估，尤其因为使用β-内酰胺类抗生素可能导致细菌生产β-内酰胺酶。
链霉菌的基因组及其抗生素生物合成基因研究
（5）改变靶酶，如青霉素结合蛋白； （6）过量合成靶酶； （7）存在抗生素抑制的旁路。
四、产抗链霉菌的基因工程
随着对抗生素生物合成基因以及调控基 因的深入了解，人们已可以在分子水平上改 造链霉菌使它们过量合成抗生素或改造抗生 素的结构获得新功效抗生素。
目前提高产抗链霉菌产抗水平的基因工 程所采用的主要策略与有关基因克隆实例：
已公布的链霉菌的基因组的基本信息见 Table 1：
表
从上表可见，链霉菌的基因组是目前已完成测 序的原核生物基因组中生物信息量较大的基因组之
一， 生物信息量排名第二， 比大肠杆菌 （E. coli K12 4639221bp）的基因组大近一倍；
最大的为Bradyrhizobium japonicum （nt . 9105828bp）。 目前已完成测序94个细菌菌株
一、链霉菌的基因组(Genome)
2002年5月，Bentley S.D.等在英国自然杂志 ［Nature 417:141-147(2002) ］以“Complete genome sequence of the model actinomycete
Streptomyces coelicolor
A3(2)”为题，报道了链霉菌的模式种天蓝色链霉菌
因所控制的竹桃霉素主动外排； （4）改变核糖体靶位，如从卡那霉素产生菌卡
那霉素链霉菌（S．kanamyceticus）中分离得
到的一种诱导性卡那霉素耐药基因，
通过修饰核糖体，调节蛋白质合成，可以赋
子浅青紫链霉菌(S.lividans)、淡紫灰链霉 菌（S．lavendulae）和微小链霉菌 (S.parvulus)卡那霉素耐药性；
迄今有约500个种。它与其它原核生物相比， 链霉菌具有比较复杂的形态结构、生活周期与 遗传特性。其重要特点之一是具有丰富的次级 代谢多样性。
四、产抗链霉菌的基因工程
随着对抗生素生物合成基因以及调控基 因的深入了解，人们已可以在分子水平上改 造链霉菌使它们过量合成抗生素或改造抗生 素的结构获得新功效抗生素。
目前提高产抗链霉菌产抗水平的基因工 程所采用的主要策略与有关基因克隆实例：
已公布的链霉菌的基因组的基本信息见 Table 1：
表
从上表可见，链霉菌的基因组是目前已完成测 序的原核生物基因组中生物信息量较大的基因组之
一， 生物信息量排名第二， 比大肠杆菌 （E. coli K12 4639221bp）的基因组大近一倍；
最大的为Bradyrhizobium japonicum （nt . 9105828bp）。 目前已完成测序94个细菌菌株
一、链霉菌的基因组(Genome)
2002年5月，Bentley S.D.等在英国自然杂志 ［Nature 417:141-147(2002) ］以“Complete genome sequence of the model actinomycete
Streptomyces coelicolor
A3(2)”为题，报道了链霉菌的模式种天蓝色链霉菌
因所控制的竹桃霉素主动外排； （4）改变核糖体靶位，如从卡那霉素产生菌卡
那霉素链霉菌（S．kanamyceticus）中分离得
到的一种诱导性卡那霉素耐药基因，
通过修饰核糖体，调节蛋白质合成，可以赋
子浅青紫链霉菌(S.lividans)、淡紫灰链霉 菌（S．lavendulae）和微小链霉菌 (S.parvulus)卡那霉素耐药性；
迄今有约500个种。它与其它原核生物相比， 链霉菌具有比较复杂的形态结构、生活周期与 遗传特性。其重要特点之一是具有丰富的次级 代谢多样性。
链霉菌操作手册
一、培养基、抗生素、生长因子
常用抗生素及其使用浓度
抗生素
英文名称及缩写
抗性基因
贮藏液浓度 (mg/ml)
使用终浓度（μg/ml）
链霉菌
大肠杆菌
MM 2CM YEME LA 或 LB
氨苄青霉素 Ampicillin,
bla
100
RRR
50-100
氯霉素 Amp
Chloramphenicol, cat
25( 无 水 乙 醇 10 － －
度 15 分种）。使用时，将培养基融化，每瓶中加入：
KH2PO4(0.5%)
2.5ml
CaCl2·2H2O(5M)
1ml
L-脯氨酸(20%)
3.75ml
NaOH(1M)调 pH 至 7.3
对营养缺陷型菌株加入适当的营养因子（请参考《手册》）
YEME(酵母膏-麦芽膏培养基) 1L（液体培养链霉菌）
Oxoid 酵母提取物
≤1.5%
4 个凝胶体积
≤2.0%
5 个凝胶体积
混匀后于 75oC 加热,(低熔点琼脂糖凝胶于 45oC 加热),间断混合,直到凝胶熔化(6-8 分钟).
(3) 加 0.5 个 DE-A 体积的 DE-B 溶液,混匀(是否需调整 PH 值,见注意事项 1);当分离的 DNA 片段小与 400bp
时,加入异丙醇至终浓度为 20%;
胰蛋白胨 10g， 酵母抽提物 5g， NaCl 5g，葡萄糖 1g， 蒸馏水加至 1000ml， pH7.3 左右（灭菌后第一次用时还要调一次）
LA
LB 中加入终浓度为 1.5-2%的琼脂粉(不同的琼脂加的量不同，如青岛琼脂大概需 1.5%，而华美 的需要 2%)。 ＊做蓝白斑筛选时不加葡萄糖
常用抗生素及其使用浓度
抗生素
英文名称及缩写
抗性基因
贮藏液浓度 (mg/ml)
使用终浓度（μg/ml）
链霉菌
大肠杆菌
MM 2CM YEME LA 或 LB
氨苄青霉素 Ampicillin,
bla
100
RRR
50-100
氯霉素 Amp
Chloramphenicol, cat
25( 无 水 乙 醇 10 － －
度 15 分种）。使用时，将培养基融化，每瓶中加入：
KH2PO4(0.5%)
2.5ml
CaCl2·2H2O(5M)
1ml
L-脯氨酸(20%)
3.75ml
NaOH(1M)调 pH 至 7.3
对营养缺陷型菌株加入适当的营养因子（请参考《手册》）
YEME(酵母膏-麦芽膏培养基) 1L（液体培养链霉菌）
Oxoid 酵母提取物
≤1.5%
4 个凝胶体积
≤2.0%
5 个凝胶体积
混匀后于 75oC 加热,(低熔点琼脂糖凝胶于 45oC 加热),间断混合,直到凝胶熔化(6-8 分钟).
(3) 加 0.5 个 DE-A 体积的 DE-B 溶液,混匀(是否需调整 PH 值,见注意事项 1);当分离的 DNA 片段小与 400bp
时,加入异丙醇至终浓度为 20%;
胰蛋白胨 10g， 酵母抽提物 5g， NaCl 5g，葡萄糖 1g， 蒸馏水加至 1000ml， pH7.3 左右（灭菌后第一次用时还要调一次）
LA
LB 中加入终浓度为 1.5-2%的琼脂粉(不同的琼脂加的量不同，如青岛琼脂大概需 1.5%，而华美 的需要 2%)。 ＊做蓝白斑筛选时不加葡萄糖
4-1.链霉菌的分子生物学
基因克隆 Gene Clone
“克隆”一词最早来源于来源于拉丁语，指的是无性繁殖。 在当今生命科学的各个领域， “克隆”一词被广泛地使 用。它不仅在词义上有名词和动词之分，而且在不同的学 科之间和不同的的研究层次上也有不同的含义。
在多细胞的高等个体水平上，例如植物与动物，人
们用克隆表示由具有相同基因型的同一物种 的两个 或多个个体组成的群体。例如，从同一受精卵分 裂而来的单卵双生子（monozygotic twins)便是属于 同一克隆。
重组质粒 转化 原生质体
筛选 30，000 多菌落，从中找到一株具 有抗菌活性的转化子 PE15-1。
PE15-1
发酵 产物分析（HPLC）
提取质粒
.
（二）. 克隆抗生素生物合成基因簇的策略
1. 克隆到标准宿主 （如变青 链霉菌） 然后检测单个基 因产物 2．产生菌阻断变株的互补 杀假丝菌素（对-氨基苯甲酸合 成酶） 放线菌素（苯氧连氮合成酶） 放线紫红素 克拉维酸 链霉素 3． 抗生素生产菌株突变克隆 4．先克隆抗性基因，然后再 探测与其连锁的其它基因 次甲霉素 土霉素 红霉素 嘌呤霉素 素产生菌中 7． 利用一种已克隆的基因片 段，探测其它菌基因库 中的同源基因 头霉素（Cephamycin） 次甲霉素 榴霉素 泰洛星（Tylosin） 抗生链霉菌 IMRU 3720 天蓝色链霉菌 A3（2） 棒状链霉菌 A TCC27064 灰色链霉菌 A TCC10137 天蓝色链霉菌 A3（2） 龟裂链霉菌 红色链霉菌 NRRL2338 白黑链霉菌 A TCC12461 弗氏链霉菌 （S.fradiae） S.Cattleya NRRL8057 天蓝色链霉菌 A3（2） 紫红链霉菌 （S.violaceoruber TU22） 灰色链霉菌 IMRU 5370