用于海綿共附生土曲霉發(fā)酵生產(chǎn)(+)-Terrein的人工海水及培養(yǎng)基的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于海綿共附生土曲霉發(fā)酵生產(chǎn)(+)-Terrein的人工海水及培養(yǎng)基；所述人工海水包括如下各組分：蒸餾水、氯化鎂、硫酸鎂、氯化鉀、碳酸氫鈉、溴化鈉；向海綿共附生土曲霉發(fā)酵培養(yǎng)基中添加人工海水，即可促進(jìn)(+)-Terrein的合成。本發(fā)明還涉及用于海綿共附生土曲霉發(fā)酵生產(chǎn)(+)-Terrein的培養(yǎng)基，包括如下組分：葡萄糖、麥芽糖、甘露醇、麥芽提取物、谷氨酸鈉、氯化銨，人工海水。本發(fā)明較現(xiàn)有人工海水相比，本發(fā)明使用含有人工海水的培養(yǎng)基制得(+)-Terrein產(chǎn)量達(dá)到6.68g/L，其產(chǎn)量明顯提高53.8%，降低了人工海水鹽度80%以上，減小了對金屬制生物反應(yīng)器的腐蝕風(fēng)險。
【專利說明】用于海綿共附生土曲霉發(fā)酵生產(chǎn)(+)-Terrein的人工海水及培養(yǎng)基【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明屬于微生物【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種用于海綿共附生土曲霉發(fā)酵生產(chǎn) (+)-Terrein的人工海水及培養(yǎng)基?！颈尘凹夹g(shù)】[0002](+) -Terrein最初由土曲霉發(fā)酵得到，其具有良好的抗腫瘤活性，文獻(xiàn)報道它對乳腺癌、宮頸癌及前列腺癌都有抑制作用。(①Liao WY, et al.Journal of Natural Products2012;75:630-635.② Porameesanaporn Y, et al.0ncology reports 2013;29:1600-1608.③Arakawa M, et al.Journal of Antibiotics2008;61:442-448.)同時，它還具有抗細(xì)菌、真菌、雜草等活性，可以預(yù)見(+)-Terrein將會有良好的應(yīng)用前景，因而(+)-Terrein的制備技術(shù)需要取得突破。[0003]由于存在著4種手性異構(gòu)體，單一手性的(+)-Terrein的化學(xué)合成是一個困難的任務(wù)。化學(xué)合成所得的往往是外消旋體，甚至伴隨著更多立體異構(gòu)的副產(chǎn)物。雖然也有合成成功的報道(① Kolb HC, et al.Tetrahedron Asymmetryl990; 1:237-250.② Altenbach HJ, et al.Angewandte Chemie-1nternational Edition in English 1990;29:67-68.),但合成中需要使用昂貴的化學(xué)試劑?？偠灾?，化學(xué)合成(+)-Terrein或是效率不高、選擇性不佳，或是成本高昂，還有環(huán)境污染等問題，難以成為大規(guī)模生產(chǎn)(+)-Terrein的有效手段。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是在現(xiàn)有的優(yōu)化后的培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，繼續(xù)提高海綿共附生土曲霉中(+)-Terrein的產(chǎn)量。[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:[0006]第一方面，本發(fā)明涉及一種用于海綿共附生土曲霉發(fā)酵生產(chǎn)(+)-Terrein的人工海水，所述人工海水包括如下各組分:蒸餾水、氯化鎂、硫酸鎂、氯化鉀、碳酸氫鈉、溴化鈉。[0007]優(yōu)選地，所述人工海水的制備方法包括如下步驟--每IL蒸餾水對應(yīng)取如下各組分:2.447g氯化鎂、3.305g硫酸鎂、0.725g氯化鉀、0.202g碳酸氫鈉、0.083g溴化鈉，之后將所述各組分溶于IL蒸餾水中即可。[0008]第二方面，本發(fā)明涉及前述的用于海綿共附生土曲霉發(fā)酵生產(chǎn)(+)-Terrein 的人工海水的新用途，所述用途為促進(jìn)海綿共附生土曲霉發(fā)酵生產(chǎn)(+)-Terrein，`提升 (+)-Terrein 的產(chǎn)量。[0009]優(yōu)選地，所述海綿共附生土曲霉為土曲霉(Aspergillus terreus) PF26 CGMCC N0.5208。[0010]第三方面，本發(fā)明還涉及一種用于海綿共附生土曲霉發(fā)酵生產(chǎn)(+)-Terrein的培養(yǎng)基，所述培養(yǎng)基包括如下組分:葡萄糖、麥芽糖、甘露醇、麥芽提取物、谷氨酸鈉、氯化銨，權(quán)利要求1所述的人工海水。
[0011]優(yōu)選地，所述培養(yǎng)基的制備方法包括如下步驟--每IL人工海水對應(yīng)取如下各組分:葡萄糖28.41g、麥芽糖23.18g、甘露醇20.00g、麥芽提取物8.52g、谷氨酸鈉10.00g、氯化銨10.0Og ;之后將所述各組分溶于IL人工海水中，即可。
[0012]優(yōu)選地，所述培養(yǎng)基的制備方法包括如下步驟:將所述各組分溶于人工海水之后， 再于115°C環(huán)境下滅菌30分鐘，即可。
[0013]優(yōu)選地，所述海綿共附生土曲霉為土曲霉(Aspergillus terreus) PF26 CGMCC N0.5208。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為:
[0015]本發(fā)明用于海綿共附生土曲霉為土曲霉發(fā)酵制得⑴-Terrein產(chǎn)量的達(dá)到
6.68g/L，其與傳統(tǒng)方法相比提高53.8%，(+)-Terrein的產(chǎn)量有較為顯著的提高；同時降低了人工海水鹽度80%以上，減小了對金屬制生物反應(yīng)器的腐蝕風(fēng)險。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、 目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯:
[0017]圖1為純水、質(zhì)量濃度為3.45%NaCl溶液、人工海水對海綿共附生土曲霉發(fā)酵 (+)-Terrein產(chǎn)量及菌體量影響的對比圖；
[0018]圖2為人工海水及缺乏各種離子的人工海水對海綿共附生土曲霉發(fā)酵 (+)-Terrein產(chǎn)量及菌體量影響的對比圖；
[0019]圖3為現(xiàn)有人工海 水及本發(fā)明人工海水對海綿共附生土曲霉發(fā)酵(+)_Terrein產(chǎn)量及菌體量影響的對比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程。
[0021]以下實(shí)施例中，所述海綿共附生土曲霉為土曲霉(AspergiIIus terreus) PF26CGMCC N0.5208 ;該菌株分離于中國南海永興島Phakellia fusca海綿，其保藏信息為: 該菌株已于2011年8月31日遞交CGMCC中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心保藏，保藏編號為CGMCC N0.5208 ;地址:北京市朝陽區(qū)北辰西路I號院3號，中國科學(xué)院微生物研究所，郵編:100101。
[0022]實(shí)施例1
[0023]本實(shí)施例提供了純水、NaCl溶液、人工海水對海綿共附生土曲霉發(fā)酵合成 (+) -Terrein產(chǎn)量的影響。
[0024]具體步驟為:將28.41g葡萄糖、23.18g麥芽糖、20.0Og甘露醇、8.52g麥芽提取物、10.0Og谷氨酸鈉和10.0Og氯化銨，分別溶解于IL純水、IL質(zhì)量濃度為3.45%的NaCl 溶液(與人工海水鹽度相同)、IL人工海水中(人工海水配方為:26.518g氯化鈉、2.447g氯化鎂、3.305g硫酸鎂、1.141g氯化鈣、0.725g氯化鉀、0.202g碳酸氫鈉、0.083g溴化鈉，溶解于IL蒸餾水中)，并都在115°C環(huán)境下滅菌30分鐘，得到3種不同的培養(yǎng)基。[0025]將海綿共附生土曲霉PF26分別接種于這三種培養(yǎng)基，在28°C，180rpm搖床振蕩培養(yǎng)24天，觀察三種培養(yǎng)基對(+)-Terrein產(chǎn)量及菌體量的影響。[0026]結(jié)果如圖1所示，海綿共附生土曲霉PF26在純水及NaCl溶液所制的培養(yǎng)基中 (+)-Terrein產(chǎn)量顯著降低，而菌體量變化較不明顯。純水以及與人工海水鹽度相同的 NaCl溶液都不能使(+)-Terrein獲得高產(chǎn)量，證明并非鹽度而是人工海水中的其它離子對 (+)-Terrein的合成起著重要的作用。而且當(dāng)使用與人工海水鹽度相同的NaCl溶液時，其產(chǎn)量甚至較純水更低，可見過高的NaCl濃度還對(+)-Terrein的合成有著不利影響。[0027]實(shí)施例2
[0028]本實(shí)施例提供了缺乏各種離子的人工海水對海綿共附生土曲霉發(fā)酵合成 (+) -Terrein產(chǎn)量的影響。[0029]根據(jù)實(shí)施例1結(jié)果可知，刪除人工海水中除NaCl外的各種離子，觀察其對海綿共生土曲霉發(fā)酵(+)-Terrein產(chǎn)量的影響。刪除離子的方法具體為:步驟1:刪除陽離子，以 Na+離子替代:；步驟2:刪除陰離子，以Cl-離子替代，其鹽度與人工海水相同，以此配制實(shí)施例I中所述的培養(yǎng)基。在28°C，180rpm搖床振蕩培養(yǎng)24天。[0030]結(jié)果如圖2所示，從圖中可以看出，當(dāng)缺乏S042_離子時(+)-Terrein產(chǎn)量顯著降低，可見其為(+)-Terrein合成所需的關(guān)鍵離子。而當(dāng)缺乏Ca2+離子時，(+)-Terrein產(chǎn)量反而有所提高，可見其為對(+)-Terrein合成有不利影響的離子。當(dāng)缺乏其它4種離子時 (+)-Terrein產(chǎn)量略有降低,但不明顯,它們對(+)_Terrein合成的影響可能是綜合性的。[0031]綜上，人工海水中的NaCl及CaCl2為對(+)-Terrein合成有不利影響的成分，可以將NaCl及CaCl2去除，而人工海水中的其它離子則是(+)-Terrein合成所需要的，尤以 S042_離子為(+)-Terrein合成所需的關(guān)鍵離子。[0032]實(shí)施例3[0033]本實(shí)施例提供了本發(fā)明人工海水與現(xiàn)有人工海水對海綿共附生土曲霉發(fā)酵合成 (+) -Terrein產(chǎn)量的影響對比。[0034]根據(jù)實(shí)施例2結(jié)果的可知，得出本發(fā)明人工海水包括如下各組分:2.447g氯化鎂、3.305g硫酸鎂、0.725g氯化鉀、0.202g碳酸氫鈉、0.083g溴化鈉，溶解于IL蒸餾水中。與現(xiàn)有人工海水配方相比，剔除了 26.518g氯化鈉和1.141g氯化鈣，使得人工海水的鹽度降低了 80%以上。[0035]分別將本發(fā)明人工海水、現(xiàn)有人工海水配制實(shí)施例1中所述的培養(yǎng)基，在28°C， 180rpm搖床振蕩培養(yǎng)24天。所得(+)-Terrein產(chǎn)量與菌體量如圖3所示。由圖中可以看出，使用本發(fā)明人工海水(改良人工海水)合成(+)-Terrein的產(chǎn)量達(dá)到了 6.68g/L，明顯提高53.8%，同時菌體量均得到了相同比例的提高；本發(fā)明還可降低鹽度80%以上，從而大大減小了對金屬制生物反應(yīng)器的腐蝕風(fēng)險。[0036]以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種用于海綿共附生土曲霉發(fā)酵生產(chǎn)(+)-Terrein的人工海水，其特征在于，所述人工海水包括如下各組分:蒸餾水、氯化鎂、硫酸鎂、氯化鉀、碳酸氫鈉、溴化鈉。
2.如權(quán)利要求1所述的用于海綿共附生土曲霉發(fā)酵生產(chǎn)(+)-Terrein的人工海水， 其特征在于，所述人工海水的制備方法包括如下步驟:每IL蒸餾水對應(yīng)取如下各組分:2.447g氯化鎂、3.305g硫酸鎂、0.725g氯化鉀、0.202g碳酸氫鈉、0.083g溴化鈉，之后將所述各組分溶于IL蒸餾水中即可。
3.一種如權(quán)利要求1所述的用于海綿共附生土曲霉發(fā)酵生產(chǎn)(+)-Terrein的人工海水的新用途，其特征在于，所述用途為促進(jìn)海綿共附生土曲霉發(fā)酵生產(chǎn)(+) -Terrein,提升 (+)-Terrein 的產(chǎn)量。
4.如權(quán)利要求3所述的用于海綿共附生土曲霉發(fā)酵生產(chǎn)(+)-Terrein的人工海水的新用途，其特征在于，所述海綿共附生土曲霉為土曲霉(Aspergillus terreus)PF26 CGMCC N0.5208。
5.一種用于海綿共附生土曲霉發(fā)酵生產(chǎn)(+)-Terrein的培養(yǎng)基，其特征在于，所述培養(yǎng)基包括如下組分:葡萄糖、麥芽糖、甘露醇、麥芽提取物、谷氨酸鈉、氯化銨，權(quán)利要求1所述的人工海水。
6.如權(quán)利要求5所述的用于海綿共附生土曲霉發(fā)酵生產(chǎn)(+)-Terrein的培養(yǎng)基，其特征在于，所述培養(yǎng)基的制備方法包括如下步驟:每IL人工海水對應(yīng)取如下各組分:葡萄糖28.41g、麥芽糖23.18g、甘露醇20.00g、麥芽提取物8.52g、谷氨酸鈉10.00g、氯化銨 10.0Og ;之后將所述各組分溶于IL人工海水中，即可。
7.如權(quán)利要求6所述的用于海綿共附生土曲霉發(fā)酵生產(chǎn)(+)-Terrein的培養(yǎng)基，其特征在于，所述培養(yǎng)基的制備方法包括如下步驟:將所述各組分溶于人工海水之后，再于 115°C環(huán)境下滅菌30分鐘，即可。
8.如權(quán)利要求5所述的用于海綿共附生土曲霉發(fā)酵生產(chǎn)(+)-Terrein的培養(yǎng)基，其特征在于，所述海綿共附生土曲霉為土曲霉(Aspergillus terreus)PF26 CGMCC N0.5208。
【文檔編號】C12P7/38GK103497976SQ201310274691
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月2日
【發(fā)明者】殷穎, 李志勇, 張風(fēng)麗, 肖嵐, 丁燁天, 于一能 申請人:上海交通大學(xué)