1）氮源与抗生素合成 某些抗生素合成受NH3和其它迅速利用的 氮源的抑制。黄豆饼粉是首选氮源。 抗生素分子中氮有两种来源 2）初级氮代谢产物及铵盐调节作用

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5、磷酸盐的调节作用


磷酸盐是很重要的菌丝体生长限制养分。 磷酸盐浓度在0.3~300mM范围不会妨碍细胞 生长，无机磷浓度超过10mM时，许多次级产 物合成受到抑制。 1）无机磷促进初级代谢、抑制次级代谢 磷是微生物进行平衡生长的限制因素之一。 2）无机磷能改变碳水化合物的分解途径
次级代谢产物合成调节
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一、概论
（一）次级代谢特征 明显特征是：合成多发生在生长结束之后，其 可分为营养生长期和次级产物形成期，次级产 物合成过程一般是在培养液中缺乏某种营养物， 生长受到限制时被启动。 由生长期向次级产物形成期转化时，菌体形态 上会有一些变化。

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一种微生物的次级产物多是一群具有相似 结构的化合物。 参与次级代谢的酶对底物的特异性不强。 次级代谢又称为“多向代谢作用”。 可以利用诱变使某种酶失活，使之变成不 能合成正常次级产物的“阻断型”突变株， 添加所缺失中间产物的结构类似物时，就 会合成具有特殊性质新型次级产物——这 种作用称为“突变生物合成”。

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1、参与抗生素合成作用的酶的 诱导与解阻遏
许多研究表明，参与抗生素合成的酶是 通过诱导作用合成的，具有诱导作用的 物质只有在生长末期加入，对次级产物 形成才有刺激作用，在活跃生长期和产 物合成期加入则不起作用。 次级产物合成与生长速率有关，生长速 率降低也是一种诱导因素。

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2、抗生素生物合成启动的控制
加入标记的中间产物 同位素脉冲标记法（短时标记法） 同位素竞争实验法（单向途径）

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（三）无细胞提取液系统应用 （体外酶反应法）

只能进行合成途径中少数几步反应，不 能连续供应所需能量和辅酶等因子。
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（四）药物抑制法应用

某些药物能特异抑制合成途径中某种酶 活性，造成该酶底物（中间产物）积累 以及末端产物合成能力丧失。
G-6-P(Madry 等) ATP, 鸟嘌呤核苷四磷酸和五磷酸 控制NH3同化作用的酶（Gln合成酶、 Glu脱氢酶、Ala脱氢酶） 生长速率

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7、抗生素合成的终止
3种可能原因: 1）合成途径一个或多个酶不可逆的衰退； 2）积累的抗生素产生反馈抑制作用； 3）抗生素中间前体的耗竭。
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3）磷限制了次级产物合成的诱导物的合成 4）过量的磷抑制了次级产物前体的形成 乙酰CoA和丙二酰CoA缩合形成的抗生素对 过量的磷极其敏感。 多肽类抗生素，参与的AA经过ATP活化， 变成氨酰腺嘌呤核苷酸，放出PPi 。 5）磷抑制或阻遏次级产物合成所必需的磷 酸酯酶。

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6、分解代谢物对次级代谢实行 调控的细胞内作用因子

次级代谢启动之前，细胞必须合成一类起 诱导和激活作用的物质。
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3、碳源分解代谢物调节作用
cAMP是否参与抗生素合成的碳代谢调节作用还 不清楚，但高浓度cAMP并不能逆转碳源分解代 谢物对抗生素合成的阻遏作用。 许多抗生素合成受葡萄糖抑制。 高浓度碳源对抗生素合成也有不利影响。

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4、氮源分解物对次级代谢影响
编码抗生素合成酶基因位于染色体和染色体 外遗传物质上。 1）合成酶的阻遏 2）对已合成酶的抑制作用 3）初级代谢末端产物的反馈抑制作用 次级代谢进行将积累的初级产物转化为次级 产物，可以消除反馈抑制作用。 向发酵液中添加次级产物前体，并不一定能 促进次级产物合成。

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4）细胞中效应物对次级代谢作用控制 细胞中一些小分子对次级代谢起辅阻遏物 或抑制剂作用；

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8、人工克服次级代谢调控作用的 限制
加入诱导物、限磷、流加糖等 诱变→零单位突变→回复突变 抗代谢物

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9、定向抗生素生物合成
1）抗生素产生菌的突变作用 2）简单使用非天然前体 3）在合成各个步骤使用抑制剂或诱导物 4）利用阻断型突变株，或加入非天然前 体进行突变生物合成（诱变合成） 5）使用独特的基质和培养基 6）利用极端环境微生物作为生产菌株
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（二）次级代谢产物类型
1、糖类次级代谢产物 链霉素、卡那霉素 2、多肽类 -内酰胺类、青霉素、头孢菌素 3、聚酯酰类 一类聚乙酰：大环内酯类和多聚醚类 一类聚异戊二烯：萜类、甾类、类胡 萝卜素 4、核酸碱基类似物类 5、其它类型

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二、次级代谢作用的调控

（一）次级代谢与生命活动关系
次级产物具有富集营养物功能； 次级代谢有助于清除不平衡生长时积累 的有害的低分子量中间代谢产物。 一些次级产物对寄主有毒。

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（二）次级产物生物合成作用的 调控机制
首先要清楚： ①参与合成的酶何时出现，如何控制 ②前体从哪些初级代谢中得到 ③上述两种系统如何协调以保证合成高 效进行。

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7）通过另一微生物的酶改造产物 8）混合培养发酵 9）基因操纵

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三、研究生物合成的方法


（一）生化突变株的应用 合成—系列酶—基因编码；诱变—突变株 分离突变株，鉴定产物，互养实验 次级产物合成可利用阻断型突变株之间的共合 成作用进行研究。 琼脂条法

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（二）同位素示踪技术应用