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微生物之间存在各种各样的相互作用(interactions),这种相互作用通常可以调控某些微生物的代谢途径。纤维堆囊菌(Sorangium. cellulosum)是一种高等原核生物,能合成种类丰富的具有生物活性的次级代谢产物,具有抗肿瘤细胞活性的埃博霉素(epothilones)就是其中之一,但其天然合成量较低。 本文涉及的实验均以埃博霉素的产量为指标,而纤维堆囊菌的接种量和有机溶剂的毒性是影响埃博霉素产量的重要因素。在开始主体工作之前,本文首先对这两种因素进行了分析。数据显示,接种量为1~2%,粗提物载体甲醇添加量≤0.2%,对埃博霉素的产量达到最大,实验结果准确度最高。 本文从多种微生物中筛选到一株芽孢杆菌 Bacillus sp. ZW-01和一株烟曲霉Aspergillus funigatusM03,其代谢产物可以诱导纤维堆囊菌埃博霉素的合成。0.04 mg/L的芽孢杆菌ZW-01粗提物可以分别使埃博霉素A和B的产量提高48.4%和80.3%,而0.06 mg/L的烟曲霉M03有机溶剂粗提物可以使其提高72.3%和59.7%。为模拟天然生境中的微生物的种间相互作用,对烟曲霉M03和纤维堆囊菌进行共培养,埃博霉素A和B的产量分别提高了55.4%和108.0%。烟曲霉M03的发酵液对埃博霉素的合成没有诱导作用,而2%的菌体粗提物可使埃博霉素A和B的产量分别提高25.9%和24.7%,对其高温失活后,诱导作用消失,且三类粗提物在高浓度添加时均会产生抑制作用。经过优化,烟曲霉M03培养7 d,液氮研磨破碎提取其粗提物,在纤维堆囊菌发酵起始时添加,是利用烟曲霉提高埃博霉素产量的最佳条件。 本文进一步采用硅胶柱对烟曲霉M03的粗提物进行柱层析分离,使用石油醚/丙酮/甲醇体系梯度洗脱,粗组分用石油醚/丙酮=2/1的展开剂进行 TLC分析,Rf值为0.2的组分在10 mg/L时可以使埃博霉素A和B的产量分别提高98.6%和25.9%。 本研究利用微生物的种间相互作用(interspecies interactions),以添加微生物粗提物的方法探索种间微生物对纤维堆囊菌合成埃博霉素的影响,为提高埃博霉素的产量提供理论依据。