Штамм streptomyces bambergiensis - продуцент моеномицина а

 

Использование: микробиологическая промышленность, производство антибиотиков. Сущность изобретения: предлагается штамм Streptomyces bambergiensis ВКПМ S - 1111 - продуцент антибиотика моеномицина А, уровень антибиотической активности которого в ростовой среде за 120 - 140 ч культивирования при 29 С с интенсивной аэрацией достигает 300 - 3500 ед/мл, что в полтора раза превышает уровень активности исходного штамма ВКПМ S - 826.

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается штамма микроорганизма вида Streptomyces bambergiensis, продуцирующего моеномицин - антибиотик немедицинского назначения.

Моеномицин входит в группу моеномициновых антибиотиков, продуцентами которых, кроме S. bambergiensis, являются микроорганизмы вида S. ghanaensis, S. geysiriensis. S. ederensis. Антибиотики, продуцируемые этими микроорганизмами, сформированы большей частью как длинные цепи молекул с комплексами очень похожих компонентов с относительно высоким молекулярным весом от 1.600 до 2.100 дальтон и содержанием фосфора около 2% . Наибольшую биологическую активность среди них проявляет моеномицин А, продуцируемый S. bambergiensis.

Моеномицин А является фосфогликолипидным антибиотиком сложной структуры, состоящим из дисахарида с ацетоаминогруппой, аминосахара, остатка фосфорной кислоты, соединенной в виде эфирной связи с многоатомным спиртом моеноцинолом; в состав моеномицина входит также УФ-хромофор, представляющий собой дисахарид с ацетаминогруппой, соединенной с аминоциклопентадионом.

Моеномицин активен против грамположительных бактерий, а в высоких концентрациях - против грамотрицательных, не активен против грибов и дрожжей. На чувствительные культуры антибиотик оказывает бактериостатическое действие в низких концентрациях и бактерицидное в высоких.

Вследствие специфичности действия моеномицина А токсичность его по отношению к теплокровным очень низка. Для мышей летальная доза (LD ₅₀) составляет 738 мг/мл.

Высокая специфичность моеномицина против стафилококков и стрептококков, устойчивых к тетрациклину, пенициллину, стрептомицину, новобиоцину и эритромицину, а также его низкая токсичность для теплокровных животных делает применение данного антибиотика особенно ценным в животноводстве, так как способствует снижению заболеваемости животных и, вследствие этого, повышению выживаемости молодняка, улучшению освояемости кормов и ускорению темпов роста.

Флавомицин (бамбермицин) - коммерческие наименования препаратов моеномицинов, полученных на основе различных стрептомицетов.

Известны штаммы-продуценты флавомицина, принадлежащие к различным видам стрептомицетов: S. bambergiensis АТСС 13879, S. ghananensis АТСС 14672, S. ederensis АТСС 15304, S. geysirensis АТСС 15303 (патенты ФРГ NN 1113791, 1210514, 1236726, 1247549, 2435260 фирмы "Ноесhst", авт. св. НРБ N 31014, зарегистрированное в ДИКЛС под N 69/1980.

Наилучшие показатели по уровню накопления моеномицина А зарегистрированы на штамме-продуценте S. bambergiensis ВКПМ S-826 (авт. св. СССР N 4417858). При использовании указанного штамма максимальное накопление моеномицина А достигается через 140 ч ферментации и составляет в среднем 1600 ед/мл при максимальном уровне накопления 2000 ед/мл. Недостатком штамма-прототипа является недостаточный уровень синтеза моеномицина.

Целью изобретения является создание нового штамма-продуцента моеномицина, позволяющего получать антибиотик в более высокой концентрации в ростовой среде.

Цель достигается созданием нового штамма S. bambergiensis 1-39, депонированного во Всесоюзной коллекции промышленных микроорганизмов и имеющего регистрационный номер ВКПМ S-1111. Новый штамм S. bambergiensis ВКПМ S-1111 получен путем многоступенчатой селекции из штамма S-826 после мутагенеза.

Характеристика штамма S. bambergiensis ВКПМ S-1111.

Морфологические и культуральные признаки.

Клетки мицелия нитевидной формы, спороносцы прямые, споры овальные, гладкие, покрытые волосками.

Рост на агаризованных средах (на 12-е сутки роста при 28^оС).

На среде Гаузе-1 стандартного состава штамм образует слегка выпуклые колонии диаметром 5-7 мм. Поверхность колоний гладкая, споры серо-фиолетового цвета, могут быть с экссудатом, по краям возможен узкий (0,5 мм) ободок белого цвета. Края колонии ровные или слегка волнистые. Воздушный мицелий кремового цвета. Субстратный мицелий темно-коричневый. Вокруг колонии - зона гидролиза крахмала диаметром 25-30 мм.

На среде СР-6 стандартного состава штамм образует светло-кремовые колонии диаметром 5-7 мм со складчатой поверхностью и волнистыми краями. Центр колонии слегка приподнят. Споры белого цвета, субстратный мицелий красно-коричневый.

На жидкой ферментационной среде (состав приводится ниже) штамм S-1111 образует крупные сплетения гифов с хорошо выраженной базофилией. На 3-и сутки ферментации культуральная жидкость приобретает темно-фиолетовый цвет. Осадок - серо-фиолетовый.

Физиологические и биохимические свойства.

Отношение к источникам углеводов.

Штамм ВКПМ S-1111 слабо разжижает желатину, хорошо гидролизует крахмал. Как и исходный штамм S-826, новый штамм S-1111 хорошо растет и синтезирует моеномицин на маннозе, ксилозе. Для роста культуры усваиваются, практически, все углеводы.

Отношение к источникам азота.

Новый штамм S-1111, как и исходный штамм S-826, не растет в присутствии L-цистина и L-тирозина, усваивает азот в форме солей аммония, не растет на мочевине.

Хранение штамма.

Культуру штамма S. bambergiensis ВКПМ S-1111 хранят на косяках при температуре 2-4^оС или в лиофильно-высушенном состоянии в стеклянных запаянных ампулах при комнатной температуре.

Получение моеномицина с использованием нового штамма-продуцента.

Клетки штамма-продуцента S. bambergiensis ВКПМ S-1111 выращивают на агаризованной среде Гаузе-1, затем высевают в колбы с посевной средой, содержащей в качестве источника органического азота соевую муку, кукурузный экстракт, свекловичный жом или пшеничные отруби. В качестве источника углерода могут быть использованы картофельный или кукурузный экстракт, декстрин, меласса.

Посевной материал, выращенный в течение 30-40 ч при 28-30^оС в объеме 10% , переносят в колбы с ферментационной средой, содержащей в качестве источника углерода мелассу, различные крахмалы или декстрин, а в качестве источника азота соевую муку, кукурузный экстракт, пшеничные отруби, свекловичный жом, различные масла (соевое, касторовое, оливковое, подсолнечное, кукурузное).

Ферментацию проводят 120-140 ч при 28-30^оС. К концу ферментации антибиотик частично выделяется в ростовую среду, однако основная его часть (более 90% ) находится в мицелии, откуда экстрагируется этиловым или метиловым спиртом в соотношении 1: 4. Активность спиртового экстракта определяется методом диффузии в агар с использованием Васillus cereus в качестве тест-культуры. Возможно проведение ферментации в тех же условиях, минуя посевную среду, проводя посев спор с агаризованной среды непосредственно в колбы или пробирки.

П р и м е р 1. Водную суспензию спор штамма S. bambergiensis ВКПМ S-1111, полученную смывом культуры, выращенной при 28^оС в течение 12 сут на среде Гаузе-1, засевают в колбы емкостью 750 мл, содержащие 50 мл посевной среды следующего состава, г/л: соевая мука 20; крахмал 20; натрий хлористый 2,0; калий фосфорнокислый двузамещенный 1,0; мел 4,0; рН 7,0-7,2. Колбы помещают на круговую качалку (240 об/мин) и выращивают посевной материал в течение 30-40 ч при 29^оС.

Приготовленным посевным материалом объемом 10% засевают колбы емкостью 750 мл, содержащие 50 мл ферментационной среды следующего состава, г/л: соевая мука 30; меласса 30; крахмал 30; сернокислый аммоний 3,0; калий фосфорнокислый однозамещенный 1,0; натрий хлористый 2,0; мел 4,0; соевое масло 0,5 мл; рН 7,0-7,2. Колбы помещают на круговую качалку (240 об/мин) и выращивают 120-140 ч при 29^оС.

Активность в конце ферментации составляет 3500 ед/мл.

П р и м е р 2. Водной суспензией спор, полученной как в примере 1, засевают колбы с ферментационной средой, минуя посевную среду. Состав среды и условия ферментации те же, как в примере 1.

Активность в конце ферментации составляет 3000 ед/мл.

П р и м е р 3. Снятые петлей споры штамма ВКПМ S-1111, выращенного как в примере 1, засевают в пробирки диаметром 20-22 мм с 5 мл ферментационой среды. Состав среды и условия ферментации те же, что в примере 1.

Активность в конце ферментации 3000 ед/мл.

Таким образом заявленный штамм S. bambergiensis ВКПМ S-1111 по уровню активности (3500 ед/мл) в полтора раза превосходит штамм-прототип ВКПМ S-826 (2000 ед/мл).

Использование предлагаемого штамма позволит не только создать технологию промышленного получения моеномицина А, но и повысить эффективность его производства.

Формула изобретения

Штамм Streptomyces bambergiensis ВКПМ S-1111 - продуцент моеномицина А.