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芽孢桿菌屬



錄入時間:2024-3-15 16:41:13 來源:青島海博生物

芽孢桿菌屬(Bacillus)微生物是一類單細胞、桿狀菌的總稱,好氧或兼性厭氧。它們的共同特點是當環境條件不利時會形成內生孢子。芽孢桿菌屬于革蘭陽性菌,一般可以借助于側生或有緣毛的鞭毛運動。芽孢桿菌通常作為腐生菌生活在土壤中,但是也有例外,如:B.anthracis是人類病原菌,而B.thuringiensis是昆蟲的病原菌等。

芽孢桿菌在工業發酵中主要用于胞外水解酶類生產,而蘇云金桿菌B.thuringiensis芽孢中的毒蛋白晶體則可用作為生物殺蟲劑,是一種廣泛使用的生物農藥。

由芽孢桿菌產生的抗生素一般都屬于多肽類抗生素。多肽類抗生素的分子量小于蛋白質,它們的分子結構中往往含有一些不同于蛋白質的特殊組分,如:D-氨基酸、脂肪酸及環狀氨基酸等。多肽類抗生素與蛋白質的另一個不同點是生物合成途徑存在顯著的差別,桿菌產生的多肽通常不是通過核糖體進行轉錄和翻譯,而是由復雜的多酶體系催化合成。芽孢桿菌合成的多肽類抗生素與鏈霉菌合成的多肽也有顯著的差別,芽孢桿菌合成的多肽不含縮酚肽鍵(depsipeptides),肽鏈的起始是一個;,而且肽鏈中沒有甲基化的氨基酸殘基。

芽孢桿菌產生的多肽類抗生素的抗菌譜差別很大,多數對革蘭陽性菌有抑制作用,但多黏菌素Polymyxins能抑制革蘭陰性菌生長,芽孢菌霉素Iturins則是抗霉菌劑。它們的作用機理也各不相同,如:伊短菌素Edeins有抑制聚核苷酸酶的功能;桿菌肽Bacitracin會阻礙肽聚糖合成;短桿菌肽Gramicidins則起著干擾細胞質膜的作用。

在抗生素生產的發展歷史中,桿菌產生的多肽抗生素曾經起過重要的作用。早在1939年就從B.brevis培養液中分離得到了短桿菌肽,至今仍用于外用抗菌劑的配制;桿菌肽是1945 年從B.licheniformis分離得到的,曾用于治療鏈球菌的嚴重感染,現在則限于外用抗菌劑及飼料添加劑;多黏菌素B和E曾經是治療嚴重的假單胞菌感染用藥,但由于毒性較大,現在已停止使用。

芽孢桿菌也能夠產生非肽類的抗生素,如B.circulans產生氨基糖苷類抗生素丁苷菌素Butirocin,B.megaterium能夠產生安沙霉素類的Lucomycotrienin。雖然丁苷菌素并不用于醫藥,但是其結構特點卻引起了人們的重視,受其啟發而開發了各種氨基糖苷類抗生素的化學改性方法,在對付細菌對抗生素耐藥性方面開辟了新的途徑。

 

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