青霉素酶制备培养基的应用

背景^[1-3]

青霉素酶制备培养基用于培养高产青霉素酶蜡状芽孢杆菌的专用培养基，主要用于高产青霉素酶蜡状芽孢杆菌的选择培养和青霉素酶发酵制备。

用法：

称取本品31.9g,另取甘油50g,加热溶解于1000ml蒸馏水中,分装于500ml锥形瓶内,每瓶80ml,115℃高压灭菌30分钟,备用。

青霉素酶制备培养基

青霉素酶又称β-内酰胺酶（β-lactamase，EC 3.5.2.6），可水解β-内酰胺类抗生素。

它采用基因重组技术构建了β-内酰胺酶高效表达菌株，通过色谱层析技术获得重组β-内酰酶（TEM1），具有纯度高、活性高、专一性强等特点。本品可以有效的分解β-内酰胺类抗生素，包括青霉素G；氨基青霉素类，如氨苄西林、阿莫西林、匹氨西林；羧基青霉素类，如羧苄西林、替卡西林等；及脲基青霉素类，如呋苄西林、美洛西林等。

青霉素酶是一种作用于青霉素的β-内酰胺环，使青霉素变成无抗菌活性的青霉酮酸的酶。多种青霉素耐药细菌能产生此酶。如金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)的青霉素耐药菌株和蜡状芽孢杆菌(Bacilluscereus)的青霉素耐药株等。

青霉素酶是一种医疗用酶，适用于治疗一般青霉素的过敏反应，也可用于过敏性休克或严重青霉素过敏反应症患者的辅助治疗。蜡状芽孢杆菌可作为此酶的生产菌种。

应用^[4][5]

用于青霉素酶的制备及研究应用研究

β-内酰胺酶是一类能水解β-内酰胺类抗生素的水解酶,目前已发现200多种。根据β-内酰胺酶的结构和水解产物不同,被分为A、B、C、D四类,其中青霉素酶属于β-内酰胺酶的A类。

该酶的主要特点是可以水解青霉素、头孢菌素、肟类β-内酰胺、氯唑西林、羧苄西林和碳青霉烯类等抗生素,其活性可被克拉维酸所抑制。

目前青霉素酶主要应用于抗生素药物的无菌检验,也有用于青霉素酶生物传感器以及以青霉素酶为标记的ELISA的报道,但都属于试剂级产品,尚无工业级产品及应用的报道。

本研究主要成果如下:（1）以蜡状芽孢杆菌kd-01为出发菌株,经紫外诱变和指示菌生长谱法筛选,得到一株高产青霉素酶的菌株,命名为kd-02,使发酵单位由1 035 000U/mL提高到3 016000U/mL,提高了291.4%。

（2）经发酵工艺再次优化,在10%种子接种量,30℃摇瓶发酵温度,初始发酵溶液pH7.0～7.2,装料比为50mL/250mL进行发酵,230 r/min的条件下,发酵单位平均为7 500 000U/mL,最高达7 588 000U/mL。

（3）研究了无菌酶制剂的制备工艺,发酵酶液经0.22μm膜精滤达到了无菌要求,其过滤收率为92.3%。

（4）研究了酶制剂的稳定性,25℃以下保存1个月,其酶活稳定在92%以上。

（5）研究了上述无菌酶制剂在青霉素菌渣无害化处理中的应用,针对某公司提供的菌渣其平均残留为2 179 U/g,约为1.3 mg/g。在青霉素酶活与青霉素效价比为3:1的条件下,37℃,1h可以完全去除其中的青霉素。

参考文献

[1]Sorption of tylosin onto swine manure[J].Angela C.Kolz,Say Kee Ong,T.B.Moorman.Chemosphere.2005(2)

[2]Emerging chemicals of concern:Pharmaceuticals and personal care products（PPCPs）in Asia,with particular reference to Southern China[J].Bruce J.Richardson,Paul K.S.Lam,Michael Martin.Marine Pollution Bulletin.2005(9)

[3]Thermodynamically controlled synthesis ofβ-lactam antibiotics.Equilibrium concentrations and side-chain properties[J].Enzyme and Microbial Technology.1999(8)

[4]Methicillin-resistant Staphylococus aureus and vancomycin-resistant enterococci:therapeutic realities and possibilities[J].M Michel,L Gutmann.The Lancet.1997(9069)

[5]刘慧娟.青霉素酶的制备及研究应用[D].河北科技大学,2009.