Bacillomycin D 发酵与纯化工艺优化及其抑菌活性初步研究

为建立高纯度bacillomycin D (杆菌霉素D) 脂肽的可放大制备工艺，促进其在农用抗生素领域应用价值的开发，经分离纯化及分子结构鉴定，确定了海洋源解淀粉芽孢杆菌 Bacillus amyloliquefaciens TYg 3-2 所产活性化合物为bacillomycin D脂肽类抗生素；选择精制过的天然培养基 (酵母提取物和蛋白胨)，与组分明确的速效碳源、氮源 (葡萄糖和硫酸铵) 组成复合培养基，结合响应面优化调整培养基配方，建立了bacillomycin D发酵水平高达990 mg/L的5 L罐发酵工艺，其 20.62 mg/(L·h) 的比生产速率远高于文献报道的10.23 mg/(L·h)；在高品质原料基础上，发酵液经菌液分离、酸化沉淀、甲醇浸提、乙醚沉淀、大孔树脂吸附及硅胶柱层析工艺，可高效制备纯度达94.72% 的样品。针对所制备的高纯度bacillomycin D样品进行了抑菌活性初步研究，证实其可离体拮抗德氏霉菌、玉米弯孢霉、稻绿核菌和长柄链格孢，并通过盆栽试验证实了bacillomycin D能提升同源芽孢杆菌TYg 3-2的防效，500 mg/L 的 bacillomycin D与 4 × 10 6 CFU/mL的TYg 3-2 菌体混合施用，对黄瓜炭疽病的防效可达 95.3%，优于单独施用bacillomycin D (78.4%) 和菌体 (0) 的防治效果。研究初步探索了 bacillomycin D 在农用抗生素领域的开发价值，同时其高纯度脂肽可放大制备工艺的建立至关重要，不仅能在保全生产菌 (其芽孢为生防菌剂原料) 的同时从其发酵液中分离和纯化目标脂肽，以促成对农用抗生素价值的深入研究，也能够满足中国农药登记相关毒理学试验对样品的要求 (纯度 > 85% 的克量级样品)，其结果可为芽孢杆菌源脂肽类抗生素的研究与开发提供参考。