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吸水链霉菌ATCC29253（Streptomyces hygroscopicus ATCC29253）可以产生4种聚酮类抗生素，包括雷帕霉素、洋橄榄叶素、尼日利亚菌素和hygrocins。其中，Rapamycin和HygrocinA在同一培养条件下能够同时表达，外源Fe(Ⅱ)和Mg(Ⅱ)对雷帕霉素(Rapamycin)和Hygrocin A产量的影响比较大，并且，令人感兴趣的是，Fe(Ⅱ)和Mg(Ⅱ)对这两种抗生素产量的影响效果恰好相反。因此，本文通过代谢组学方法考察了外源Fe(Ⅱ)和Mg(Ⅱ)对吸水链霉菌代谢组带来的扰动，揭示了Fe(Ⅱ)和Mg(Ⅱ)影响Rapamycin和Hygrocin A合成的机制，并对Rapamycin和Hygrocin A同时表达在代谢网络上的可能关系做了初步探讨。主要研究结果为: 1)吸水链霉菌发酵过程中，外源Fe(Ⅱ)促进了Rapamycin的产量，同时降低了HygrocinA的产量。通过LC-QTOF-MS对吸水链霉菌添加外源Fe(Ⅱ)后的胞内代谢物进行分析，总共对53种鉴定的代谢物进行了定性定量考察。通过PCA和PLS分析，发现影响Rapamycin产量的10种潜在生物标志物，包括苯丙氨酸，色氨酸，赖氨酸，哌啶酸，十二烷酸，十二碳五烯酸，油酸，延胡索酸，琥珀酸，谷氨酸。外源Fe(Ⅱ)的添加在一定程度上影响了S.hygroscopicus胞内脂肪酸和氨基酸合成并促进了Rapamycin的合成。 2)吸水链霉菌发酵过程中，外源Mg(Ⅱ)促进了Hygrocin A的产量，同时降低了Rapamycin的产量。通过LC-QTOF-MS对利吸水链霉菌的胞内代谢物进行分析，总共对74种鉴定的代谢物进行了定性定量考察。通过PCA和PLS分析，发现影响HygrocinA产量的8种潜在生物标志物，包括脯氨酸，苯丙氨酸，色氨酸，酪氨酸，精氨酸，赖氨酸，丝氨酸，油酸。外源Mg(Ⅱ)的添加对S.hygroscopicus氨基酸代谢影响比较显著并促进Hygrocin A的合成。 3)通过外源Fe(Ⅱ)和Mg(Ⅱ)对吸水链霉菌的代谢差异的分析，发现两种金属离子所引起的代谢物变化主要体现在氨基酸代谢和脂肪酸代谢的显著差异，如苯丙氨酸，酪氨酸，油酸对HygrocinA和Rapamycin的合成影响结果相反。实验结果表明对于不同金属离子，吸水链霉菌存在不同的响应和调节机制，同时也表现在两种抗生素表达上的差异。 上述研究从代谢组的角度研究了外源Fe(Ⅱ)和Mg(Ⅱ)对吸水链霉菌抗生素表达的影响和引起的胞内代谢变化，一方面可以为吸水链霉菌抗生素增产提供实验基础，另一方面为多种抗生素同时表达在代谢网络上的相关性提供研究基础。