HC-O- 图10.15聚烯类抗生素两性霉素B 图10.16安沙莓素类抗生素 (两性莓素 B Amphotericin B 利福幂素B(RI=CH2COOH) 利福莓素Sv(Rl=H) 7、安沙霉素( Ansamycin)类抗生素(图10.1.6)。安沙霉素类抗生素中有一个被脂链扩展的 芳香环,该环通过一个酰胺键闭合。它们又可以分成几个子类,其中利福霉素( Rifamycin)是RNA 聚合酶的抑制剂 某些抗生素除了抗菌性能外还具有其它生物活性。例如,利福霉素具有降低胆固醇的功能;红 霉素能诱导胃的运动性:瑞斯托霉素( Ristocetin)能够促进血小板凝固等。这些生物活性与它们的 抗菌能力没有直接联系 10.2抗生素生产菌的生物学基础 10.2.1芽孢杆菌属 Bacillus) 芽孢杆菌属微生物是一类单细胞、杆状菌的总称,好氧或兼性厌氧。它们的共冋特点是当环境 条件不利时会形成内生孢子。芽孢杆菌属于Gram阳性菌,一般可以借助于侧生或有缘毛的鞭毛运 动。芽孢杆菌通常作为腐生菌生活在土壤中,但是也有例外,如:B. anthracis是人类病原菌,而B. thuringiensis是昆虫的病原菌等 芽孢杆菌在工业发酵中主要用于胞外水解酶类生产,而苏云金杆菌B. thuringiensis芽孢中的毒 蛋白晶体则可用作为生物杀虫剂,是一种广泛使用的生物农药。 由芽孢杆菌产生的抗生素一般都属于多肽类抗生素。多肽类抗生素的分子量小于蛋白质,它们 的分子结构中往往含有一些不同于蛋白质的特殊组分,如:D-氨基酸、脂肪酸及环状氨基酸等。多 肽类抗生素与蛋白质的另一个不同点是生物合成途径存在显著的差别,杆菌产生的多肽通常不是通 过核糖体进行转录和翻译,而是由复杂的多酶体系催化合成。芽孢杆菌合成的多肽类抗生素与链霉 菌合成的多肽也有显著的差别,芽孢杆菌合成的多肽不含缩酚肽键( Depsipeptides),肽链的起始是 个酰基,而且肽链中没有甲基化的氨基酸残基 芽孢杆菌产生的多肽类抗生素的抗菌谱差别很大,多数对Gram阳性菌有抑制作用,但多粘菌 素 Polymyxins能抑制Gram阴性菌生长,芽胞菌霉素 Iturins则是抗霉菌剂。它们的作用机理也各不 相同,如:伊短菌素 Edens有抑制聚核苷酸酶的功能:杆菌肽 Bacitracin会阻碍肽聚糖合成:短杆 菌肽 Gramicidins则起着干扰细胞质膜的作用 在抗生素生产的发展历史中,杆菌产生的多肽抗生素曾经起过重要的作用。早在1939年就从B brevis培养液中分离得到了短杆菌肽,至今仍用于外用抗菌剂的配制:杆菌肽是1945年从B licheniformis分离得到的,曾用于治疗链球菌的严重感染,现在则限于外用抗菌剂及饲料添加剂;多 粘菌素B和E曾经是治疗严重的假单胞菌感染用药,但由于毒性较大,现在已停止使用。 芽孢杆菌也能够产生非肽类的抗生素,如:B. circulans产生氨基糖苷类抗生素丁苷菌素 Butirosin,B. megaterium能够产生安沙霉素类的 Lucomycotrienin。虽然丁苷菌素并不用于医药,但 是其结构特点却引起了人们的重视,受其启发而产生了各种氨基糖苷类抗生素的化学改性方法,在 对付细菌对抗生素耐药性方面开辟了新的途径。4 图 10.1.5 聚烯类抗生素两性霉素 B 图 10.1.6 安沙霉素类抗生素 （两性霉素 B Amphotericin B） 利福霉素 B（R1=CH2COOH） 利福霉素 SV（R1=H） 7、安沙霉素（Ansamycin）类抗生素（图 10.1.6）。安沙霉素类抗生素中有一个被脂链扩展的 芳香环，该环通过一个酰胺键闭合。它们又可以分成几个子类，其中利福霉素（Rifamycin）是 RNA 聚合酶的抑制剂。 某些抗生素除了抗菌性能外还具有其它生物活性。例如，利福霉素具有降低胆固醇的功能；红 霉素能诱导胃的运动性；瑞斯托霉素（Ristocetin）能够促进血小板凝固等。这些生物活性与它们的 抗菌能力没有直接联系。 10.2 抗生素生产菌的生物学基础 10.2.1 芽孢杆菌属(Bacillus) 芽孢杆菌属微生物是一类单细胞、杆状菌的总称，好氧或兼性厌氧。它们的共同特点是当环境 条件不利时会形成内生孢子。芽孢杆菌属于 Gram 阳性菌，一般可以借助于侧生或有缘毛的鞭毛运 动。芽孢杆菌通常作为腐生菌生活在土壤中，但是也有例外，如：B. anthracis 是人类病原菌，而 B. thuringiensis 是昆虫的病原菌等。 芽孢杆菌在工业发酵中主要用于胞外水解酶类生产，而苏云金杆菌 B. thuringiensis 芽孢中的毒 蛋白晶体则可用作为生物杀虫剂，是一种广泛使用的生物农药。 由芽孢杆菌产生的抗生素一般都属于多肽类抗生素。多肽类抗生素的分子量小于蛋白质，它们 的分子结构中往往含有一些不同于蛋白质的特殊组分，如：D-氨基酸、脂肪酸及环状氨基酸等。多 肽类抗生素与蛋白质的另一个不同点是生物合成途径存在显著的差别，杆菌产生的多肽通常不是通 过核糖体进行转录和翻译，而是由复杂的多酶体系催化合成。芽孢杆菌合成的多肽类抗生素与链霉 菌合成的多肽也有显著的差别，芽孢杆菌合成的多肽不含缩酚肽键（Depsipeptides），肽链的起始是 一个酰基，而且肽链中没有甲基化的氨基酸残基。 芽孢杆菌产生的多肽类抗生素的抗菌谱差别很大，多数对 Gram 阳性菌有抑制作用，但多粘菌 素 Polymyxins 能抑制 Gram 阴性菌生长，芽胞菌霉素 Iturins 则是抗霉菌剂。它们的作用机理也各不 相同，如：伊短菌素 Edeins 有抑制聚核苷酸酶的功能；杆菌肽 Bacitracin 会阻碍肽聚糖合成；短杆 菌肽 Gramicidins 则起着干扰细胞质膜的作用。 在抗生素生产的发展历史中，杆菌产生的多肽抗生素曾经起过重要的作用。早在 1939 年就从 B. brevis 培养液中分离得到了短杆菌肽，至今仍用于外用抗菌剂的配制；杆菌肽是 1945 年从 B. licheniformis 分离得到的，曾用于治疗链球菌的严重感染，现在则限于外用抗菌剂及饲料添加剂；多 粘菌素 B 和 E 曾经是治疗严重的假单胞菌感染用药，但由于毒性较大，现在已停止使用。 芽孢杆菌也能够产生非肽类的抗生素，如：B. circulans 产生氨基糖苷类抗生素丁苷菌素 Butirocin，B. megaterium 能够产生安沙霉素类的 Lucomycotrienin。虽然丁苷菌素并不用于医药，但 是其结构特点却引起了人们的重视，受其启发而产生了各种氨基糖苷类抗生素的化学改性方法，在 对付细菌对抗生素耐药性方面开辟了新的途径