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一种高产蛇孢假壳素类化合物菌株焦曲霉TKYX429及其应用制造技术

技术编号:9004933 阅读:231 留言:0更新日期:2013-08-07 20:33
本发明专利技术涉及一种高产蛇孢假壳素类化合物菌株焦曲霉TKYX429及其应用,属于生物工程领域。焦曲霉TKYX429通过太空诱变获得,其保藏于中国典型培养物保藏中心,分类命名为焦曲霉TKYX429AspergillusustusTKYX429,保藏编号为CCTCCNO:M2013166。焦曲霉TKYX429可用于制备蛇孢假壳素类化合物。将焦曲霉TKYX429种子液接种到固体培养基上进行发酵,可大大提高其产率;将发酵产物进行粗提取后,由原来液体发酵的40mg/L提高到3950mg/kg,粗提物中蛇孢假壳素类化合物的含量约占80%,而其中的95%为ophiobolinK,有利于后续的分离纯化。

【技术实现步骤摘要】
—种高产蛇孢假壳素类化合物菌株焦曲霉TKYX429及其应用
本专利技术属于生物工程领域,具体涉及一种高产蛇孢假壳素类(ophiobolins)化合物菌株焦曲霉TKYX429及其应用。
技术介绍
目前发现的蛇孢假壳素类二倍半萜烯化合物有30余种,其基本骨架为C5- CS -C5骈环,显示了广谱的抗菌、抗肿瘤活性。Ophiobolin A (蛇孢假壳素A)具有植物细胞毒性,能以非常低的量抑制水稻胚芽鞘和根的生长;对恶性痕原虫有轻微抑制;具有抑制kaki >Glomerella Iagenarium、Corticium vagam、Macrospori um batati cola'Bacillus agr1、Trichomonasvaginalis > Trichophyton in terdigi tale^ Trichophyton purpureum、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、白藓菌、毛滴虫菌等微生物的生长发育以及杀线虫的作用;能抑制大鼠的脂肪细胞摄取葡萄糖,对癌细胞系A-549和Mel-20的IC5tl为125nM,P-355为62.5nM,还可抑制钙调素依赖性的环核苷酸磷酸二酯酶并导致小鼠白血病细胞L1210细胞的凋亡。Ophiobolin K (蛇孢假壳素 K)也有强杀线虫{Caenorhabditis elegans)活性,对其EC5tl为26mM ;同时,Ophiobolin K与Ophiobolin G (蛇孢假壳素G)—样对人结肠癌细胞株Hct-15/Hct-116、人乳腺癌细胞株MDA-MB-231/MCF-7、人肺癌细胞株A549、人白血病细胞K562均有抑制作用并呈较好的量效关系。Ophiobolin K与6-印1-ophiobolin G(6位异构蛇孢假壳素G) —样具有抑制细胞生物膜生成的功能,对癌细胞系P388/ADR的抑制率高于阿霉素,其衍生物Ophiobolin O (蛇孢假壳素O)对癌细胞系A-549和Mel_20的IC50为125nM,对P-335细胞系的IC5tl为62.5nM,在体外显著抑制多种肿瘤细胞生长,对乳腺癌MCF-7作用最强,在低剂量能增加耐药MCF-7细胞(MCF-7/ADR)对阿霉素的敏感性,增敏倍数达到10.5倍。并且Ophiobolin K在裸鼠体内能增加阿霉素对多药耐药乳腺癌的敏感性。真菌在固态发酵条件下,模拟微生物的自然生长状态,能大量合成很多液体发酵难合成的次级代谢产 物。J.Ruiz-Sanchez等人发现,二職类化合物紫杉醇在固体发酵中的产量比液体发酵产量要高(J.Ruiz-Sanchez, Z.R.Flores-Bustamante, L.Dendooven.A comparative study of Taxol production in liquid and solid-state fermentationwith Nigrospora sp.Afungusisolated from Taxus globosa.Journal of AppliedMicrobiology, 2010,2144-2150),Takuya Itoh 等人发现 ophiobolins 的产量在固体发酵条件下也高于液体发酵,其最高产率达到了 5(Tl00mg/kg (Hong Wei, TakuyaItohj Masahiro Kinoshita.Cytotoxic sesterterpenes, 6_epi—ophiobolin G and6-ep1-ophiobolin N, from marine derived fungus Emericella variecolor GF10.Tetrahedron.2004,60:6015 - 6019)。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于提供一种高产蛇孢假壳素类化合物焦曲霉菌株。本专利技术的另一目的在于提供上述菌株在制备蛇孢假壳素类化合物中的应用。本专利技术的再一目的在于提供利用上述菌株制备蛇孢假壳素类化合物的方法。本专利技术的目的通过下述技术方案实现: 一种高产蛇孢假壳素类化合物菌株焦曲霉TKYX429,该菌株保藏于中国典型培养物保藏中心(保藏日期:2013年5月2日,保藏地址:中国.武汉.武汉大学),其分类命名为焦曲霉 TKYX429 Aspergillus ustus TKYX429,保藏编号为 CCTCC NO:M2013166。所述的焦曲霉TKYX429通过太空诱变得到,具体为:将焦曲酶094102Aspergillus ustus 094102 (焦曲酶 094102 Aspergillus ustus 094102 保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为CCTCC NO:M208153)的孢子送往“神州8号”搭载(通过强辐射,微重力和高真空等太空综合环境因素诱发其基因变异),返回后制备孢子悬液,分离单菌落,挑取286株菌发酵,检测蛇孢假壳素类化合物合成量,初筛获得49株正变株,再经过复筛和遗传稳定性测试获得。所述的焦曲霉TKYX429具有如下生物学特征: 菌落在查氏培养基28°C培养7天直径25-35mm,培养15天直径45_60mm ;菌落呈灰褐色,有白色边缘,质地棉絮状,无渗出液;菌落反面不均匀的黄褐色。分生孢子梗发生于气生菌丝,分生孢子头幼时为球形,老后成为辐射形。孢梗茎400-800 μ mX 10-16 μ m,具褐色,壁光滑。顶囊球形或半球形,6-13 μ m,大部分表面可育;产孢结构双层,梗基4-9 μ mX 3-3.5 μ m,瓶梗4-10 μ mX 2-3 μ m ;分生孢子球形,3-5 μ m,明显粗糙,具小突起。所述的焦曲霉TKYX429具有如下分子生物学特征:ITS和18S序列如SEQ ID N0.1和2所示。上述焦曲霉TKYX429在制备蛇孢假壳素类化合物中的应用。利用焦曲霉TKYX429制备蛇孢假壳素类化合物的方法,包含如下步骤:将焦曲霉TKYX429种子液接种到固体培养基上进行发酵,蛇孢假壳素类化合物存在于发酵产物中。所述的固体培养基的配方优选包含如下配比的成分:基质50g,酵母提取物0.86g,酒石酸铵2.37g, MgSO4 0.17g, KH2PO4 0.25g ;所述的基质优选为籼米、玉米或小麦粉碎颗粒物。所述的种子液优选为种龄2`-3天的种子液。所述的种子液与固体培养基的比例优选为10mL/100g。所述的发酵条件优选为:培养温度20_25°C,相对湿度40-50%,盐度2_3% (g/mL),容器装量10-50g/700mL,发酵周期15-20天。所述的利用上述焦曲霉TKYX429制备蛇孢假壳素类化合物的方法,还包括蛇孢假壳素类化合物的粗提取步骤,具体为:称取一定质量发酵产物,按质量体积比(g/mL)= 1:2加80% (V/V)丙酮,经破碎机破碎后,超声20min,8000rpmX IOmin离心,取上清液,用旋转蒸发仪蒸干丙酮,剩余液体用等体积乙酸乙酯萃取两次,合并乙酸乙酯,用旋转蒸发仪蒸干乙酸乙酯得到蛇孢假壳素类化合物的粗提物。本专利技术相对于现有技术具有如下优点和效果: 本专利技术利用菌株焦曲霉TKYX429,通过发酵工艺优化,用本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高产蛇孢假壳素类化合物菌株焦曲霉TKYX429,其特征在于该菌株保藏于中国典型培养物保藏中心,分类命名为焦曲霉TKYX429?Aspergillus?ustus?TKYX429,保藏编号为CCTCC?NO:M2013166。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:洪葵杨雪
申请(专利权)人:武汉大学
类型:发明
国别省市:

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