一、金霉素的概述

金霉素(chlortetracycline，简称 CTC))又称氯四环素，属于四环类抗生素，结构上比四环素（Tetracycline）多了一个氯离子取代基。金霉素分子式 C₂₂H₂₃ClN₂O₈，分子量 478.88，化学名为 6-甲基-4-（二氨基）-3,6,10,12,12a-五羟基-1,11-二氧代-7-氯-1,4，4a，5,5a，6，11,12a-八氢-2-并四苯甲酰胺。金霉素熔点为 168~169℃，沸点为 694.1℃，密度为 1.7 g/cm³，其水溶液不稳定，在中性或碱性溶液中易被破坏。外观呈金黄色晶体粉末状，无臭、味苦，遇光渐变暗色，在低温干燥的条件下效价稳定。 金霉素能够阻止已合成的肽链的释放以及改变细胞膜通透性而导致细胞生命活动受阻。

二、金霉素生产菌诱变选育流程（金色链霉菌）

常压室温等离子体（atmospheric and room temperature plasma，ARTP）诱变技术是基于大气压射频辉光放电原理，在常压、室温条件下产生等离子体射流，能够有效作用于 DNA、蛋白质及微生物细胞，造成细胞致死及亚致死效应的一种微生物诱变育种的新方法。

2.1

准备实验菌种、实验试剂和主要仪器

2.2

制备华体会体育最新地址 ：

菌丝华体会体育最新地址 S1和菌丝华体会体育最新地址 S2。

2.3

金色链霉菌菌丝体培养：

取培养4 d的新鲜斜面加入5 mL无菌水，刮下孢子，混匀，吸取1 mL孢子悬液至30 mL/250 mL三角瓶（带弹簧）的S1培养液中，置于30℃，270 r/min 恒温振荡器中培养48 h后，转接1 mL至30 mL/250 mL三角瓶（底部放置弹簧）的S2培养液中，添加一定终浓度的甘氨酸，于 30℃，270 r/min 条件下继续培养适当时间，得到制备原生质体的出发菌丝液。

2.4

原生质体的制备：

将培养好的菌丝液离心收集菌丝体，用蔗糖溶液重悬，再离心清洗两次，弃去上清，得到的菌丝体中加入一定浓度的溶菌酶液，轻微颠倒混匀，置于一定温度条件下水浴酶解，使得原生质体从菌丝体上脱落。酶解结束后，采用带脱脂棉的无菌针筒过滤去除未酶解的菌丝，离心沉淀原生质体，小心弃去上清，再用蔗糖溶液洗涤离心两次，以蔗糖溶液重悬细胞，得到原生质体悬液。

2.5

原生质体ARTR诱变：

使用前先用75%的酒精清洁操作室，打开紫外灯灭菌 20 min，打开机器预热。按照ARTP诱变系统操作说明操作。

2.6

金霉素底物耐受性试验：

测定该菌最大耐受金霉素的浓度，作为后续筛选高产菌株的选择压力浓度。

2.7

诱变株的筛选：

筛选高产金霉素的菌株。效价相对提高的菌株再次进行原生质体ARTP诱变及筛选，多轮次诱变不断积累有益突变。

2.8

遗传稳定性验证：

将摇瓶筛选得到的金霉素高产菌株连续传代多次，每一代进行摇瓶发酵测定金霉素效价，考察其遗传稳定性。

三、金霉素的发酵工艺流程

3.1

准备菌种、主要仪器及试剂。

3.2

制作华体会体育最新地址 ：

斜面华体会体育最新地址 、优化前的种子及发酵华体会体育最新地址 、营养液配方、种子罐华体会体育最新地址 、发酵罐华体会体育最新地址 、补料罐华体会体育最新地址 。

3.3

菌株培养：

取培养4 d的新鲜斜面加入5 mL无菌水，刮下孢子，混匀，吸取1 mL孢子悬液至30 mL/250 mL三角瓶（带弹簧）的S1培养液中，置于30℃，270 r/min 恒温振荡器中培养48 h后，转接1 mL至30 mL/250 mL三角瓶（底部放置弹簧）的S2培养液中，添加一定终浓度的甘氨酸，于 30℃，270 r/min 条件下继续培养适当时间，得到制备原生质体的出发菌丝液。将培养好的菌丝液离心收集菌丝体，用蔗糖溶液重悬，再离心清洗两次，弃去上清，得到的菌丝体中加入一定浓度的溶菌酶液，轻微颠倒混匀，置于一定温度条件下水浴酶解，使得原生质体从菌丝体上脱落。酶解结束后，采用带脱脂棉的无菌针筒过滤去除未酶解的菌丝，离心沉淀原生质体，小心弃去上清，再用蔗糖溶液洗涤离心两次，以蔗糖溶液重悬细胞，得到原生质体悬液。

3.4

发酵罐放大培养：

（1）种子罐培养：将悬液接种至10 L种子罐，种子华体会体育最新地址 初始装液量6 L，控制罐压0.05 Mpa，通气量为（V/V）1.0:1.0~1.2，初搅拌为 200 r/min，温度 30℃，pH5.8~6.0，培养 22~24 h，菌丝浓度达到 20%以上可移种。

（2）发酵罐培养：以 20%的接种量将种子培养液转接于 50 L 发酵罐中，发酵华体会体育最新地址 按 30 L 需要量配制，初始装液量为 24 L，移种量为 6 L，罐压 0.05 Mpa，通气量为（V/V）1.0:0.8~1.0，通过流加 25%氨水控制 pH 在 5.8~6.0，温度 31~33℃，初搅拌为 250 r/min，发酵过程中通过补料罐连续流加补料，培养时间 130~140 h。

四、金霉素的应用及市场前

金霉素作为一种广谱抗生素，用途广泛，涵盖农业、医疗和畜牧业等。在农业上可作为菌肥，促进农作物的生长。在医疗上，金霉素对革兰氏阳性菌具有很强的抑制作用，作为人用药目前主要用于治疗结膜炎、沙眼、肺炎、败血症等细菌性感染；作为兽用药目前主要用于治疗畜禽的伤寒、白痢等疾病，还可作为畜禽促生长剂使用。研究表明，在猪的日粮中加入金霉素，有利于提高母猪的繁殖性能，控制仔猪腹泻，预防和治疗呼吸道及消化道感染。在肉鸡是生长过程中添加适量金霉素，可促进肉鸡生长，减少感染，预防疾病的发生。此外，金霉素在学术研究方面也有很大的应用空间。

金霉素在畜牧业上曾是用于饲料药物添加剂的八大抗生素 (包括金霉素、黄霉素、土霉素、泰乐霉素、恩拉菌素、维吉尼亚霉菌素、杆菌肽锌和安普霉菌素)之一，金霉素凭借其广谱抗菌活性、促生长、低毒性、生产技术成熟、价格低等优势，是饲料工业中最常用的抗生素。

目前全球 90%以上的金霉素都产自中国，我国的金霉素产品已出口美国、欧洲等国家。提高金霉素菌株发酵生产水平，优化生产工艺，提高提取回收率，从而提高生产率，降低成本，提高经济效益，增强行业竞争力对金霉素生产行业至关重要。

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