美刊文章：《用离析的酶操纵抗菌素》

【本刊讯】美国《科学新闻》十一月二日一期刊登一篇文章，题为《用离析的酶操纵抗菌素》，摘要如下：
今天，美国制药公司在市场上出售的抗菌素有七百种。制造抗菌素的一个普遍方法是把菌类或细菌放在含有营养物的烧瓶里。微生物利用这些营养物生长和繁殖。在它们的数量增加的同时，把它们移到晶种桶里，继续再繁殖。然后又把它们转移到发酵箱中，那里的营养物和环境条件鼓励它们不仅是生长和繁殖，而且利用它们的酶制造抗菌素。这些发酵箱很大，有的五层楼高。在发酵箱里，数量极多的菌类或细菌象沸腾的开水一样冒着泡，一批批生产出十二万五千加仑的抗菌素。
然而，用发酵方法收获抗菌素有其缺点。发酵要好几个星期才能完成，效率不高，因为微生物利用营养剂不仅是制造抗菌素，而且是用于生长、繁殖和其它新陈代谢活动。然后必须从营养剂和其它新陈代谢产物中把抗菌素分离出来。
马萨诸塞理工学院一个由工程师、食品科学家、微生物家和化学家组成的小组，在丹尼尔·Ｉ·Ｃ
·王的领导下现在研究出一个制造抗菌素的新方法，可能比发酵法更有效更经济。它是利用从微生物离析的酶，而不是完整的微生物来制造抗菌素。
两年前，该小组收到全国科学基金会“科研用于国民需要”计划的一笔赠款，来研究某种将有利于社会的酶工艺技术。酶已经被用于制造抗菌素、酒和奶酪。它们被用于洗涤剂、加工食品和鞣制皮革。但是全国科学基金会认为，由于最近在分子生物学、化工和有关科学方面的进展，酶可以对有用的产品提出更大的贡献，尤其是被以离析的形式利用的话。全国科学基金会目前正在支持这方面的研究，例如利用酶来合成营养物、处理三废或催化工业反应。
马萨诸塞理工学院的小组由于几个原因选择了一种叫做短杆菌肽Ｓ的多肽菌抗菌素作为他们的试验模型。这种抗菌素的氨基酸叙列是各个研究小组已经解决的。短杆菌制造抗菌素的方法也是知道的。抗菌素是由一种细菌性酶短杆菌肽合成物而不是通过通常的核糖肽合成途径制成的。因此他们推想，如果他们能够把酶从细菌中离析出来，也许就可以利用酶在细菌外面制造短杆菌肽Ｓ。
他们的目标是离析出十分纯的足够数量的酶，以便可以用于制造制备比例数量的短杆菌肽Ｓ。特别纯的酶溶液可以出色地完成制造抗菌素的任务，但是制造的费用却比部分粗制的酶溶液贵得多。于是他们研究使酶保持稳定，从而是一次可以在几天中而不是通常的几分钟或几小时中起作用。他们推算出怎样可以使酶的产量按比例增加二百五十倍，从五十分之一加仑（实验室烧瓶的量）增加到五十加仑的桶。他们判断出要让酶制造抗菌素需要向桶里添加多少ＡＴＰ（细胞的天然的释放能的分子），以及怎样从ＡＴＰ的分解产物（ＡＭＰ或ＡＤＰ）中经济地再生ＡＴＰ。
马萨诸塞理工学院的科学家和工程师目前在寻求进一步把酶提纯的经济方法。他们在设法生产可以比正常情况更大量制造短杆菌肽的变异体。他们正在寻求从抗菌素生产过程中回收酶的方法，以便能够再次利用它们。
虽然短杆菌肽在商业上不算是重要的抗菌素，但是有一种商业上很重要而且是通过类似的酶生产过程制造的抗菌素。那种抗菌素是杆菌肽。世界各地都把杆菌肽掺在牲畜饲料中促进牲畜生长。马萨诸塞理工学院科学家目前在探索把他们的抗菌素生产工艺技术应用于杆菌肽的方法，以期这种抗菌素的制造商最终可以采用这项工艺技术。