阿維菌素高產(chǎn)有效組分基因工程菌的構(gòu)建

向華平　侯東偉

摘 要：阿維菌素是一種由除蟲鏈霉菌產(chǎn)生具有殺蟲活性的抗生素，由8個組分組成，一般阿維菌素B1組中包含有非常高的殺蟲活性，有利于農(nóng)作物殺蟲，且毒性較低，不影響到農(nóng)作物品質(zhì)。阿維菌素B1經(jīng)過化學催化后能夠形成有同樣殺蟲活性且具備低毒性的伊維菌素。本文就阿維菌素高產(chǎn)有效組分基因工程菌的構(gòu)建展開相關(guān)探討。

關(guān)鍵詞：阿維菌素;阿維鏈霉菌;殺蟲活性;構(gòu)建

1 阿維菌素高產(chǎn)有效組分基因工程菌構(gòu)建的相關(guān)概述

1.1 阿維菌素高產(chǎn)有效組分基因工程的構(gòu)建

阿維菌素高產(chǎn)有效組分基因工程菌構(gòu)建主要是利用aveD基因破壞的重組質(zhì)粒pCZ2對阿維菌素阿維鏈霉菌76-9的aveD基因進行插入性的失活，這有利于獲得aveD破壞子進行發(fā)酵、初步提取阿維菌素并與HPLC檢測，進而發(fā)現(xiàn)破壞者D1只產(chǎn)生四個非常重要的組成部分，但這四個組成部分的保留時間都比B1a、B1b、B2a以及B2b都要長。然后把粗提液純化并過得晶體，進而進行結(jié)構(gòu)分析，并將其結(jié)合HPLC進行檢驗，有利于證明其是屬于C5-0-阿維菌素B。而利用aveD基因的缺失載體pCZ8有利于對阿維鏈霉菌76-9的aveD基因?qū)嵤┤笔Ф@得aveD缺失突變株。高產(chǎn)菌株的轉(zhuǎn)入是不能提升阿維菌素的合成，有可能是因為AveR的表達量已經(jīng)足夠了，所以多余的就不會引發(fā)阿維菌素合成的提升。構(gòu)建在阿維菌素高產(chǎn)有效組分基因工程菌中的應(yīng)用有利于對阿維菌素聚酮合酶基因aveALSU2上部分活性中的DH獲得基因取代的取代載體PCZ23來有效構(gòu)建阿維菌素基因的工程菌。

1.2 阿維菌素及伊維菌素的應(yīng)用和作用研究

阿維菌素以及伊維菌素雖然本身都不具備抗菌活性的，但是都有非常強的殺體內(nèi)外寄生蟲的活性。伊維菌素能夠用來治療牛、羊等動物體內(nèi)的寄生蟲。一般要有效控制用量，一般是0.01-0.02mg/kg最為適宜，但是這種劑量還是遠低于市場上的化學農(nóng)藥的劑量，阿維菌素以及伊維菌素都具備著很強的殺死體外寄生蟲的活性，有利于用來殺寄生蟲，但由于伊維菌素成本非常高，所以一般都利用阿維菌素作為代替，阿維菌素B1在獸藥中廣泛應(yīng)用。

阿維菌素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也發(fā)揮至關(guān)重要的作用。阿維菌素有利于殺害農(nóng)作物中的線蟲以及節(jié)肢動物，對農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)不會有太大損害，有利于提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。阿維菌素及伊維菌素都有著很好的殺蟲活性，且含有較低的毒性，但因為其自身獨特性，對蛋白質(zhì)沒有抑制作用，所以不是離子載體，具有很低的副作用。

1.3阿維菌素的生物合成研究

一般阿維菌素的合成都是通過同位素標記前體，然后堅定生物合成的阻斷突變株中非常關(guān)鍵的中間體，以及生物合成阻斷突變和野生型菌株對中間體的轉(zhuǎn)化實驗。阿維菌素的生物合成具體操作要結(jié)合體外測定及實驗。在經(jīng)過相關(guān)合成基因已被克隆的實驗和測定后，可得出阿維菌素各基因功能及推測出的功能，然后利用基因工程的方法，對阿維菌素生物合成基因進行改造，對阿維菌素發(fā)酵產(chǎn)物有效控制，利用其促進畜牧業(yè)、農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

1.4 阿維菌素的衍生物研究

阿維菌素具備非常高效的殺蟲活性，且其沒有多大毒性，被廣泛應(yīng)用于畜牧業(yè)、農(nóng)業(yè)中殺蟲，為了促進阿維菌素殺蟲活性的有效提升，不斷擴大其抗蟲譜及有效降低毒性，廣大學者專家研究了阿維菌素的結(jié)構(gòu)，并提出相應(yīng)改造措施，促進阿維菌素充分發(fā)揮殺蟲功能。阿維菌素在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究，有利于有效殺害農(nóng)作物生長中的蟲害，比較一般的化學農(nóng)藥，能有效降低對農(nóng)作物的損害，提高農(nóng)作物品質(zhì)，還有利于減輕對生態(tài)環(huán)境的污染。另外，阿維菌素在畜牧業(yè)中的廣泛應(yīng)用，有利于對各種家畜體內(nèi)的寄生蟲進行防治，治療效果突出，且在使用過程中動物出現(xiàn)不良反應(yīng)的概率非常低，安全性極高，值得廣泛推廣應(yīng)用。

2 阿維菌素高產(chǎn)有效組分基因工程菌的構(gòu)建過程

在阿維菌素高產(chǎn)有效組分基因工程菌的構(gòu)建過程中，要重視475bqaveD基因部分的序列的擴增，可以設(shè)計引物來有效擴增475bqaveD，在產(chǎn)物的電泳池大概500bq處設(shè)置一條亮度較高的條帶，設(shè)計其和分析量相似，進而采用凍融法對條帶進行回收。其次，要重視擴增產(chǎn)物的克隆以及測定，將回收的擴增產(chǎn)物連接到PTT載體上，并有效利用引物進行測定。重視破壞載體pCZ2的構(gòu)建，以及重物質(zhì)粒子的轉(zhuǎn)化，采取科學有效的方法，促進質(zhì)粒轉(zhuǎn)化效率的提高。破壞子的篩選至關(guān)重要，要根據(jù)相關(guān)規(guī)范嚴格篩選，并對篩選出來的進行有效驗證。要將經(jīng)過驗證的破壞子發(fā)酵培養(yǎng)，對發(fā)酵過程中的產(chǎn)物提取及純化，進行鑒定。

總而言之，阿維菌素高產(chǎn)有效組分基因工程菌構(gòu)建的研究，有利于充分發(fā)揮阿維菌素的作用，有利于人們生產(chǎn)生活的發(fā)展，在實驗過程中，要重視對各個實驗部分的規(guī)范操作和有效控制，促進阿維菌素高產(chǎn)有效組分基因工程菌的構(gòu)建的優(yōu)化，促進阿維菌素產(chǎn)量的有效提高，進而促進其在農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等的除蟲效益充分發(fā)揮。

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