全 文 ：　 　 倡 沈阳农业大学科技基金项目（ No畅２００４００９）资助
收稿日期 ：２００５唱１１唱１０ 　 改回日期 ：２００５唱１２唱２１
一株产抗生素链霉菌的研究初报 倡
刘灵芝 　胡江春 　陈锡时
（沈阳农业大学土地与环境学院 　 沈阳 　 １１０１６１）
摘 　要 　 从土壤中筛选出一株能产生抗生素的放线菌 ，经鉴定为放线菌科链霉菌属 。 抗菌谱分析表明 ，该菌株对
革兰氏阴性细菌抗性较弱 ，对革兰氏阳性细菌有较强的抗性 ，对含芽孢细菌抑菌效果尤为明显 。 其活性成分能耐
受 １００ ℃ 、１２０min水浴 ，且具有一定的耐酸能力 。
关键词 　 抗生素 　 链霉菌 　 抑菌活性
Preliminary investigation on antibiotic唱producing Streptomyces spp ．L IU Ling唱Zhi ，HU Jiang唱Chun ，CHEN Xi唱Shi（Col唱
lege of Soil and Environment ，Shenyang Agricultural University ，Shenyang １１０１６１ ，China） ，CJEA ，２００７ ，１５（３） ：１２３ ～ １２５
Abstract 　 An antibiotic唱producing St rep tomyces spp ． ９９１１ was separated from the soil in Heilongjiang ． Gram positive
bacteria especially Bacillus spp ．are heavily suppressed by this stain ．The antibiotic secreted by ９９１１ can endure １００ ℃ for
t wo hours ，and in certain conditions ，it is acid唱resistant ．
Key words 　 Antibiotic ，St reptomyces ，Antimicrobial activity
（Received Nov ．１０ ，２００５ ；revised Dec ．２１ ，２００５）
土壤是自然界最丰富的微生物贮藏库 ，蓄含着数量庞大 、种类繁多的微生物资源 。 位居总数第二的放
线菌类群 ，是多种抗生素的主要产生菌 ，可通过抗生素的产生 ，有效调节土壤微生物区系 ，从而控制植物病
害 。 目前世界上已经发现的抗生素约 ８０ ％ 是由放线菌产生的 ，其中又以链霉菌属列居之最 。 该属可产生
１０００ 多种抗生素 ，用于临床的已超过 １００ 种 ，如链霉素（Streptomycin） 、卡那霉素 （Kanamycin） 、丝裂霉素
（Mitomycin）等［１ ，１０］ 。 从公共卫生及环境保护考虑 ，作为环保 、低毒的生防菌剂 ，进一步筛选高效 、广谱的拮
抗品种 ，扩大其应用范围 ，已受到更多研究者的关注 。 本研究从施马粪土壤中分离得到一株可产生拮抗物
质的放线菌菌株 ，编号为 ９９１１ ，并对该菌进行了初步鉴定 ，分析了其抗菌谱及拮抗特性 。
1 　 试验材料与方法
菌株形态观察在 OLYMPUS显微镜下进行 ，孢子丝及孢子在 AMRAY唱１０００B 扫描电子显微镜下观察 。
培养特征参照文献及手册中所推荐的培养基［２］ ，划线接种后于 ２８ ℃ 培养 ５ ～ ７d ，观察其生长情况 。 抑菌活性
测定中供试菌株为金黄色葡萄球菌（ Staphylococcus aureus） 、大肠杆菌 （ Escherichia coli） 、枯草芽孢杆菌
（ Bacillus subtilis） 、苏云金芽孢杆菌（ Bacillus thu ringiensis） 、青虫菌（ Bacillus thu ringiensis var ．） 、芽孢细菌
I（ Bacillus I）（待鉴定）和河流弧菌（ V ib ro f lu vialis） ，均由沈阳农业大学微生物实验室提供 。 采用肉汁蛋白
胨培养基 ３７ ℃ 培养 ２４h 。 链霉菌（ St reptomyces spp ．）９９１１ 分离自黑龙江省农垦地区施马粪土壤中 ，纯种分
离采用高氏 １ 号培养基 ，发酵培养采用黄豆粉浸汁培养基 。 将斜面培养 ５ ～ ７d 的放线菌接种于发酵培养基
中 ，于 ３０（ ± １） ℃ 、摇床转速 １４０ ～ １５０r／min 振荡培养 ４８h ，制成种子发酵液 ，按 ２ ％ 接种量移入黄豆粉浸汁
培养基中 ，振荡培养 ５ ～ ８d ，将发酵液于 ３５００r／min 离心 ５min ，弃去沉淀 ，留上清备用 。 采用杯碟法测定发酵
液抑菌活性［３］ ，同时设置无活性成分的阴性对照 。 于 ３７ ℃ 培养 ２４h 后 ，检测抑菌圈直径 。 将链霉菌 ９９１１ 发
酵液上清调节 pH 值分别为 ３ ．０ 、４ ．０ 、５ ．０ 、６ ．０ 、７ ．０ 、８ ．０ 、９ ．０ ，室温保持 ３０min 后 ，回调至初始 pH（约 ６ ．０） ，
测定不同 pH处理下活性物质的失活程度 。 将发酵液上清分别置于 １mL 的 ependorf 管中 ，分别于 ４０ ℃ 、
５０ ℃ 、６０ ℃ 、７０ ℃ 、８０ ℃ 、９０ ℃ 处理 １０min ，１００ ℃ 处理 ３０min 、６０min 、１２０min ，测定抑菌活性 。
第 １５卷第 ３ 期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol ．１５ 　 No ．３
２ ０ ０ ７ 年 ５ 月 Chinese Journal of Eco唱Agriculture May ，　 ２００７
2 　 结果与分析
2畅1 　 链霉菌 9911 的鉴定
在放线菌分类中 ，菌体形态特征是重要的分类项目之一 。 其中 ，菌体的基丝生长情况及孢子的着生方
式是放线菌分类中属划分的重要依据 。 本研究所分离的菌株 ９９１１ 培养在高氏 １ 号培养基中 ，其菌落呈圆
形 ，边缘不整齐 ，呈同心圆状 。 培养初期基内菌丝呈淡茧黄色 ；培养至第 ３d ，气生菌丝形成并交错成网状 ，呈
荔肉白色 ；培养至第 ５d ，气生菌丝开始分化形成孢子丝 ，孢子丝不自溶 ，无吸水现象 ；培养至第 ７d ，链霉菌
９９１１ 菌落呈淡青莲色 ，无可溶性色素产生 。 １０００ × 显微镜下观察 ，菌丝发达 ，孢子丝波曲状（图 １） ，５０００ × 电
镜下观察孢子卵圆形 ，大小为 ０ ．４ ～ ０ ．５μm × ０ ．６ ～ ０ ．８μm ，表面光滑无刺（图 ２） 。 参照枟伯杰氏细菌鉴定手
册枠和枟放线菌的分类和鉴定枠［２ ，４］ ，结合菌株 ９９１１ 在培养基上形态特征及显微镜和电镜下观察结果 ，将实验
结果同手册上不同属菌株进行对比 ，将其归属为第 １７ 部 、放线菌类 、放线菌目 、链霉菌科 、链霉菌属 。
图 1 　 链霉菌 9911 菌丝及孢子丝形态（1000 × ）
Fig ．１ 　 Mycelium and spore morphology of Streptomyces spp ．９９１１
图 2 　 链霉菌 9911孢子丝形态（5000 × ）
Fig ．２ 　 Spore morphology of Streptomyces spp ．９９１１
2畅2 　 链霉菌 9911 的抗菌谱
到目前为止 ，放线菌的特征和产生抗生素性状之间的关系尚未阐明 。 对于已分离获得的放线菌菌株 ，
要进一步确定它是否具有产生某种抗生素的能力 ，就要测定它对相关菌株的拮抗作用 ，通过抑菌情况确定
其抗生谱 。链霉菌９９１１发酵液上清对供试菌株的抑菌活性见表１ 。各指示菌经过３７ ℃ 培养 ２４h后均匀地
表 1 　 链霉菌 9911发酵液的抗菌谱
Tab ．１ 　 Antimicrobal spectrum of Streptomyces spp ． ９９１１ fermentation liquid
培养时间／d
Culture
t ime
供试菌株 Test ing strains
河流弧菌 大肠杆菌 金黄色 苏云金 枯草芽孢杆菌 芽孢细菌 I 青虫菌
Vi b ro Esche rich ia 葡萄球菌 芽孢杆菌 Baci llus Bacil lus I Bacil lus
f lu vial is coli S taphy lococcus Baci llus subt i li s thuringiensis
aure us thuringiensis var ．
３ － － － － ＋ ＋ －
４ ＋ － （ ＋ ） ＋ ＋ ＋ －
５ ＋ － ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
６ ＋ ＋ （ ＋ ） ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
　 　 注 ：－ 无抑菌圈 ；（ ＋ ）抑菌圈不明显 ；＋ 抑菌圈可见 ；＋ ＋ 抑菌圈明显 ；＋ ＋ ＋ 抑菌圈清晰突出 。
长满平板 ，所有未
添加活性成分的
阴性对照都没有
出现抑菌圈 ；在枯
草芽孢杆菌 、苏云
金芽杆菌 、青虫菌
等含芽孢细菌平
板 ，随链霉菌 ９９１１
培养时间的延长
抑菌圈逐渐增大 ；
金黄色葡萄球菌 、河流弧菌平板比芽孢细菌平板上出现的抑菌圈小 ；在大肠杆菌平板上则没有抑菌圈产生 。
这表明 ，链霉菌 ９９１１ 抗性成分具有一定广谱抗生性 ，对革兰氏阳性特别是含芽孢细菌有较强的抗性 ，对革兰
氏阴性细菌抗性相对较弱 。
2畅3 　 pH值对链霉菌 9911 活性物质的影响
采用杯碟法分别测定对枯草芽孢杆菌的抑菌效果 ，由表 ２ 知 ：该菌株所产生的抗生素对偏酸条件的稳定
性明显高于偏碱条件 ，当 pH ＜ ４ 及 pH ＞ ８ 时 ，所有发酵液上清均丧失原有的抑菌活性 ，表现出强酸性及碱性
条件对抗性物质具有明显的破坏作用 。在pH５ ～ ７范围内 ，其抗生素活性随链霉菌９９１１发酵培养时间的延
１２４　 中 国 生 态 农 业 学 报 第 １５ 卷
长而增强 ，随碱性增加而降低 ，各发酵液上
清在 pH６ 时具有最佳的抑菌效果 ，当 pH 达
到 ７ 时 ，抑菌活性迅速降低 ，仅为原液活性
的 ５３ ．６ ％ ～ ６８ ．２ ％ ，甚至全部消失 。
2畅4 　 温度对链霉菌 9911 活性物质的影响
由耐热性检测可知 ，链霉菌 ９９１１ 所产
生的抗生素对温度的耐受性较强 ，在适宜
pH条件下 ，经 ７０ ℃ 处理 １０min ，其活性基本
不变 。 经 １００ ℃ 处理 ３０min ，其活性没有明显
表 2 　 pH值对链霉菌 9911 抗生素活性的影响
Tab ．２ 　 Influence of pH on St rep tomyces spp ． ９９１１ antibiotic activities
培养时间／d
Culture t ime
抑菌圈直径 ／mm Inhib itive diame ter
pH３ pH４ pH５ pH６ pH７ pH８ pH９ 原液
Original liquid
４ － － １３ １５ － － － １４
５ － － ２２ ２３ １５ － － ２２
６ － － ２５ ２６ １７ － － ２６
７ － － ２６ ２７ １７ － － ２５
８ － １２ ２９ ２８ １５ － － ２８
表 3 　 温度对链霉菌 9911 抗生素活性的影响
Tab ．３ 　 Influence of temperature on St reptomyces spp ．９９１１ antibiotic activities
温度／ ℃
T empera ture
时间／min
Time
抑菌圈直径／mm
Inhibi tive diamete r
室温 １０ ３４
４０ １０ ３４
５０ １０ ３２
６０ １０ ３１
７０ １０ ３３
８０ １０ ３０
温度 ／ ℃
Temperature
时间 ／min
Time
抑菌圈直径 ／mm
Inhib itive diame ter
９０ １０ ３１
１００ １０ ２９
１００ ３０ ２９
１００ ６０ ２８
１００ １２０ ２６
变化 ，为原液的 ８５ ．３ ％ 。 为进
一步证明其耐高温能力 ，对其
进行长时间灭活试验 ，经过长
达 １２０min 的高温灭活 ，抑菌
圈直径仍可达到 ２６mm ，为原
液活性的 ７６畅５ ％ ，表现出较强
的耐高温能力（表 ３） 。
3 　 讨 　 论
放线菌是抗生素的主要产生菌［５ ，６］ ，由于化学农药严重污染 ，致使国内外在研制高效 、低毒化学农药的
同时 ，对分解快 、残留少 、选择性强 ，具有防病 、促长等功能的生物农药的研究也给予了极大重视 。 我国目前
开发的农用抗菌素 ，如井冈霉素 、浏阳霉素 、公主岭霉素 、阿维菌素等都已有相当的市场规模［７ ，８］ 。 为进一步
从放线菌中筛选高效 、广谱的抗生素 ，本试验从抗菌方面证实 ，放线菌 ９９１１ 发酵液中具有天然抗菌活性物
质 ，抗菌作用明显 ，具有一定的广谱抗生性 。 其活性成分在酸性条件下较稳定 ，对碱不稳定 ，当 pH为 ８ 时丧
失全部活性 ；对高温具有耐受能力 ，在 １００ ℃ 保温 １２０min ，其活性仅降低 ２３ ．５ ％ 。 据其耐热性可初步排除活
性物质为蛋白质类衍生物的可能 ，但对其作用成分的明确尚需进一步提纯与分析 。
在发酵培养过程中 ，链霉菌 ９９１１ 抑菌活性从第 ３d 开始表达 ，随培养时间的延长 ，其活性逐渐增强 ，直至
第 ８d仍呈居高不下的抑菌状态 。 这种抗生素产生的长期性与持续性 ，对今后以菌治菌 、以菌治虫的生物防
治具有实际意义 。
在病原菌防治过程中 ，含芽孢细菌是自然界中生命力极强的菌属 ，该属中的某些菌株亦是人和动植物
的致病菌 ，如炭疽芽孢杆菌 、破伤风芽孢杆菌 、肉毒梭菌等［９］ 。 由于芽孢的特殊构造而表现出的耐热 、耐化
学药剂等抗性 ，使芽孢菌的防治更加棘手 ，因此开发芽孢菌的新型 、特效抑菌剂具有重要意义 。 本研究所分
离的放线菌其活性物质对含芽孢细菌表现出明显的抑制作用 ，对其抑菌机制的深入探索将为研发此类抑菌
剂提供理论指导和依据 。
参 　 考 　 文 　 献
１ 　 姜 　 怡 ，李文均 ，吴文龙 ，等 ．３ 个链霉菌新种的多相分类 ．云南大学学报（自然科学版 ） ，２００４ ，２６（增刊 ） ：２１５ ～ ２２３
２ 　 阎逊初 ．放线菌的分类和鉴定 ．北京 ：科学出版社 ，１９９２
３ 　 李阜棣 ，喻子牛 ，何绍江 ．农业微生物学实验技术 ．北京 ：中国农业出版社 ，１９９６ ．２０９ ～ ２１１
４ 　 RE布坎南 ，NE 吉布斯 ．伯杰细菌鉴定手册 （第 ８ 版） ．北京 ：科学出版社 ，１９８４
５ 　 薛泉宏 ，蔡 　 艳 ，陈占全 ，等 ．青海高原东部土壤中拮抗性放线菌的生态分布特征 ．中国抗生素杂志 ，２００４ ，２９ （４） ：２０３ ～ ２０５
６ 　 韩斯琴 ，徐 　 梅 ，白 　 震 ，等 ．D２唱４ 放线菌抗真菌病害活性成分研究 ．微生物学杂志 ，２００４ ，２４ （１） ：８ ～ １０
７ 　 李 　 勇 ，李铭刚 ．放线菌 YI M３１２４９ 发酵液萃取物的抗菌活性初步研究 ．化工时刊 ，２００４ ，１８ （５） ：４５ ～ ４６ ，４８
８ 　 蓝希钳 ，胡军华 ，文红秀 ，等 ．一株抗生素产生菌的研究初报 ．微生物学通报 ，２００２ ，２９ （５） ：３０ ～ ３４
９ 　 霍春芳 ，张冬艳 ，刘进荣 ，等 ．稀土对芽孢菌的抑菌机理研究 ．化学学报 ，２００２ ，６０ （６） ：１０６５ ～ １０７１
１０ William R ．S ．Bio technology o f Antibio tics ． New York ：Marcel Dekker ，Inc ．，１９９７
第 ３期 刘灵芝等 ：一株产抗生素链霉菌的研究初报 １２５