安來霉素在飼料添加劑中的應(yīng)用

3 安來霉素的研究進(jìn)展
    安來霉素在20世紀(jì)60年代首次由日本武田公司研究所發(fā)現(xiàn), 1967年日本學(xué)者對其理化性質(zhì)、抗菌活性、分析檢測、藥理等方面做了相關(guān)研究, 并試驗了不同C、N源對安來霉素產(chǎn)生菌的影響。E ijiH 等在研究中詳細(xì)闡述了安來

 霉素產(chǎn)生菌的菌種形態(tài)及發(fā)酵條件, 試驗發(fā)現(xiàn)從土壤中分離得到的菌株會形成多刺的螺形孢子絲、灰色的氣生菌絲。發(fā)酵培養(yǎng)基為可溶性淀粉5%、玉米浸泡液3%、NaCl 0. 5% 、CaCO 31% , pH值為7.0, 在28攝氏度下發(fā)酵5 d, 文獻(xiàn)中對發(fā)酵液中安來霉素的含量并未進(jìn)行說明。Sh igeharu T等通過對兔子給藥, 測定其在血液、尿液和膽汁中的濃度來研究安來霉素在動物體內(nèi)的代謝與殘留情況, 結(jié)果表明安來霉素在動物體內(nèi)基本無殘留現(xiàn)象。Sh in ichi T等 研究報道了安來霉素結(jié)構(gòu)中的持久雙殺霉素合成途徑, 但并未提出如何應(yīng)用生物技術(shù)手段對合成過程進(jìn)行改進(jìn)來提高持久雙殺霉素的生成量。KazunoriH 等用同位素示蹤法分析安來霉素生物合成過程中的C 流分配情況, 確定了組成安來霉素的各種氨基酸, 并給出發(fā)酵生產(chǎn)中的種子培養(yǎng)基為: 淀粉3. 0%、谷類浸泡液3. 5% 、CaCO3 2. 0%, pH 值為7. 0;發(fā)酵培養(yǎng)基為葡萄糖4. 0%、淀粉2. 0% 、谷類浸泡液2. 0% 、麩皮3. 0% 、NH4C l 0. 5%、NaC l 1. 5%、C aCO3 1. 5% , 培養(yǎng)條件為30  、200 r/m in, pH 值為7. 0, 培養(yǎng)6 d。同時K azunoriH 等還研究了持久雙殺霉素的合成過程, 其中涉及鳥氨酸、瓜氨酸、精氨酸的循環(huán)網(wǎng)絡(luò), 在非血紅素鐵加氧酶的作用下, 以精氨酸為底物合成持久雙殺霉素。Ikuo N等對菌種進(jìn)行誘變處理,使發(fā)酵液中安來霉素的濃度達(dá)到4 530 g /mL。Sugiura A等 將頭孢替安與一些抗生素混合, 研究混合物對耐甲氧西林金葡球菌的抗性, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)安來霉素與頭孢替安起到協(xié)同作用, 可以抑制所有菌株的生長。2005年, 巴西學(xué)者對不同抗生素飼料添加劑作用下動物腸道內(nèi)的菌群情況進(jìn)行相關(guān)研究, 結(jié)果表明添加安來霉素可促使其迅速增重, 并且提高肉料比。
2006年, 美國俄勒岡州立大學(xué)X ihou Y in等克隆了放線菌ATCC 21013中安來霉素的生物合成基因簇, 并對這些基因進(jìn)行了序列分析, 結(jié)果表明放線菌基因簇中的末端A- D分別編碼非核糖體肽合成酶( NRPS)中的2個、7個、8個和1個模塊, 并指出非核糖體合成酶系( NRPSs)在安來霉素的合成過程中起關(guān)鍵作用。2008年, X ihou Y in等對安來霉素的合成基因簇進(jìn)行描述, 確定其由116 kb堿基組成, 包括25個開放閱讀框, 其中有4個基因編碼非核糖體氨基酸合成酶。我國對安來霉素的研究起步較晚, 目前尚無關(guān)于安來霉素發(fā)酵生產(chǎn)的研究報道, 文獻(xiàn)主要涉及相關(guān)藥理學(xué)和應(yīng)用方面的介紹。四川出入境檢驗疫局的周岷江介紹了安來霉素的理化特性、藥效學(xué)、毒理學(xué)和臨床應(yīng)用的研究進(jìn)展。揚(yáng)州大學(xué)的卜仕金對安來霉素的抗菌活性、作用機(jī)理、靶動物安全性、殘留和環(huán)境毒性進(jìn)行了綜述。謝明權(quán)等在雞的飼養(yǎng)過程中添加安來霉素, 結(jié)果表明可使雞增重6. 0% ~ 10. 2%, 料肉比降低11. 1% 。
4 展望
    抗生素添加于飼料中用以促進(jìn)畜禽生長發(fā)育已有近60年的歷史, 然而由于大量使用抗生素所帶來的諸多負(fù)面影響已日益引起人們的關(guān)注, 為了確保畜產(chǎn)品的質(zhì)量和安全, 我國在2006年7月1日實施的中華人民共和國畜牧法重點(diǎn)對分散養(yǎng)殖的生產(chǎn)經(jīng)營行為進(jìn)行規(guī)范和技術(shù)指導(dǎo), 同時對規(guī)�；�養(yǎng)殖, 特別是對養(yǎng)殖場和養(yǎng)殖小區(qū)規(guī)定了具體的養(yǎng)殖行為。要求畜禽的飼養(yǎng)者, 特別是規(guī)�；�養(yǎng)殖場要對自己使用的飼料、飼料添加劑、獸藥等相關(guān)的投入品進(jìn)行如實登記。此外, 我國還制定了飼料和飼料添加劑管理條例、飼料藥物添加劑使用規(guī)范等法律法規(guī)來加強(qiáng)飼料質(zhì)量安全監(jiān)管。然而, 要從根本上解決畜產(chǎn)品所面臨的質(zhì)量與安全問題, 則需開發(fā)安全、無毒、無不良反應(yīng)的新型飼料添加劑。安來霉素便是一種廣譜、高效、安全的新型飼料添加劑, 但國內(nèi)尚無安來霉素的生產(chǎn)報道, 市場基本被美國先靈葆雅公司占領(lǐng)，不時有該公司安來霉素添加劑招聘信息發(fā)出，可見其擴(kuò)張及發(fā)展步伐。此外, 國外雖然對于安來霉素的研究比較早, 但發(fā)酵時間均在6 d左右, 并且發(fā)酵效價低, 提取分離步驟復(fù)雜, 這些都將是今后的研究重點(diǎn)。鑒于安來霉素的市場需求及發(fā)酵中存在的問題, 筆者所在課題組開展了相關(guān)研究, 并成功篩選到一株安來霉素產(chǎn)生菌。目前, 正在對安來霉素發(fā)酵工藝做進(jìn)一步優(yōu)化, 結(jié)合課題組多年來在高密度培養(yǎng)和發(fā)酵方面積累的經(jīng)驗, 可望解決發(fā)酵生產(chǎn)周期長、效價低的問題, 打破國外對安來霉素市場的壟斷,實現(xiàn)安來霉素的國產(chǎn)化。

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