铵离子对多杀菌素发酵生产的影响

张 松， 扶教龙， 徐敏强， 汪佳琪， 张 瀚， 胡翠英， 白 净

（苏州科技大学 化学与生命科学学院，江苏 苏州215009）

多杀菌素（spinosad）是一种由刺糖多孢菌生产的次级代谢产物，Spinosyn A（约85%）和Spinosyn D（约15%）是主要的活性成分[1-2]。在功能上，多杀菌素是一种广谱生物杀虫剂，能有效抑制膜翅目、鞘翅目、双翅目病虫害[3]；在结构上，多杀菌素是由一个21-碳四环骨架与两个6-碳脱氧糖（D-福乐糖胺和L-鼠李糖）相连而成[4]。 多杀菌素与一些传统化学杀虫剂相比，具备高效性、生物安全性和环境友好性等优点[5]。 我国是一个农业大国，对杀虫剂有着极大的市场需求[6]。 目前，多杀菌素及其衍生物先后三次获得“美国总统绿色化学挑战奖”[7]。但是，我国多杀菌素研究水平较低[8]。因此，通过菌种选育和条件优化等方法来提高多杀菌素的产量具有极其重要的现实意义。

刺糖多孢菌的生长需要必要的碳氮源，对培养基的成分和浓度进行优化能有效提高多杀菌素产量[9]。赵晨等[10]通过部分因子设计、陡坡实验和中心组合设计，将多杀菌素产量由115.1 mg·L-1提至180.6 mg·L-1。张峰等[11]在Plackett-Burman、Box-Behnken 实验基础上，通过神经网络优化培养基，最终将多杀菌素产量提高了145%。铵离子（NH4+）在微生物培养中通常被作为氮素代谢原料，其在细胞内核酸、氨基酸和辅因子等含氮化合物的合成中扮演重要角色[12]。 多项研究表明，NH4+能显著影响大环内脂抗生素的生物合成。 在梅岭霉素的发酵中，发现5 mmol·L-1的硫酸铵能够有效地提升菌体量和产物合成，并且不同浓度的硫酸铵会对相关酶的活性产生影响，以此改变菌体内部代谢通量[13]。……