本發(fā)明屬于生物，涉及一種用于生物降解肌酐的短短芽孢桿菌yf02制劑及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、慢性腎臟病(ckd)是一種普遍存在的慢性并伴有多種并發(fā)癥的疾病，由于腎功能障礙，使有害物質(zhì)特別是肌酐排泄受阻，最終加劇病情導(dǎo)致尿毒癥，嚴(yán)重影響人們的健康和生活質(zhì)量。目前，全球ckd的患病率顯著上升，已被公認(rèn)為全球重要的公共衛(wèi)生問(wèn)題。血清肌酐水平是評(píng)估腎功能最關(guān)鍵的生物標(biāo)志物之一，迫切需要研發(fā)高效去除肌酐的方法與技術(shù)。

2、肌酐(creatinine，分子式c4h7n3o)是哺乳動(dòng)物體內(nèi)肌酸代謝的最終產(chǎn)物，在人體內(nèi)血清肌酐來(lái)源分為兩種類型，外源來(lái)源于肉類食物的代謝，內(nèi)源來(lái)自肌肉組織的代謝，肌酐排泄主要通過(guò)腎臟系統(tǒng)以尿液排泄的方式排出體外。在正常情況下，人體內(nèi)肌酐的產(chǎn)生和排泄基本處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，當(dāng)腎臟病變導(dǎo)致腎功能不全時(shí)，無(wú)法排泄的肌酐在體內(nèi)積累造成危害。

3、目前，管理ckd的主要策略包括藥物、透析和換腎，但都存在療效不明顯且副作用大的缺點(diǎn)，如采用中西藥物如非甾體抗炎藥和山藥多糖等治療雖然有一定效果，但由于患者腎小球?yàn)V過(guò)率降低，進(jìn)一步導(dǎo)致藥物或其代謝物的積累，引起一系列不良反應(yīng)，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致腎功能惡化。針對(duì)現(xiàn)有ckd治療策略的不足，采用微生物降解去除肌酐為治療ckd提供了新思路。研究發(fā)現(xiàn)，有些微生物如惡臭假單胞菌(pseudomonas?putida)和產(chǎn)脲節(jié)桿菌(arthrobacter?ureafaciens)等可以產(chǎn)生肌酐水解酶等，具備生物降解肌酐的能力，但去除肌酐效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的之一在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的降低人血肌酐水平的藥物效果不顯著且存在副作用的問(wèn)題，提供了一種降解肌酐的短短芽孢桿菌yf02株，該菌株的菌細(xì)胞及其所產(chǎn)生的酶均能夠高效生物降解肌酐，在去除肌酐方面具有重要的應(yīng)用前景。

2、本發(fā)明的目的之二在于提供一種降解肌酐的短短芽孢桿菌yf02制劑及其應(yīng)用，所述短短芽孢桿菌yf02制劑由上述用于生物降解肌酐的短短芽孢桿菌yf02株制成，能夠高效生物降解肌酐。

3、為此，本發(fā)明第一方面提供了一種降解肌酐的短短芽孢桿菌(brevibacillusbrevis)yf02株，其能夠產(chǎn)生催化降解肌酐的酶，其保藏編號(hào)為cgmcc?no.31609。

4、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述短短芽孢桿菌yf02株在細(xì)胞濃度2×108/ml下，48小時(shí)內(nèi)能夠?qū)⒊跏紳舛?00mg/l的肌酐全部降解去除。

5、在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中，所述短短芽孢桿菌yf02株所產(chǎn)生的粗酶，在蛋白濃度0.3g/l下，在24小時(shí)內(nèi)能夠?qū)⒊跏紳舛葹?00mg/l的肌酐全部除去。

6、本發(fā)明第二方面提供了一種降解肌酐的短短芽孢桿菌yf02制劑，其含有如本發(fā)明第一方面所述的短短芽孢桿菌yf02株的菌細(xì)胞和/或粗酶；優(yōu)選地，所述短短芽孢桿菌yf02制劑含有如本發(fā)明第一方面所述的短短芽孢桿菌yf02株。

7、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述降解肌酐的短短芽孢桿菌yf02制劑為液態(tài)制劑；優(yōu)選地，在所述降解肌酐的液態(tài)制劑中，短短芽孢桿菌yf02株的細(xì)胞濃度為(1-10)×108/ml；和/或，在所述降解肌酐的液態(tài)制劑中，短短芽孢桿菌yf02株的粗酶的蛋白濃度為0.1-1g/l。

8、在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中，所述降解肌酐的短短芽孢桿菌yf02制劑為固體粉末制劑；優(yōu)選地，在所述降解肌酐的固體粉末制劑中，短短芽孢桿菌yf02株的細(xì)胞濃度為(1-10)×108/g，更優(yōu)選為(8-10)×108/g；和/或，在所述降解肌酐的固體粉末制劑中，短短芽孢桿菌yf02株的粗酶的蛋白含量為0.1-1.0g/kg，更優(yōu)選為0.8-1.0g/kg。

9、本發(fā)明第三方面提供了一種如本發(fā)明第二方面所述的降解肌酐的短短芽孢桿菌yf02制劑的制備方法，其包括：

10、步驟b，將發(fā)酵菌種接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，獲得短短芽孢桿菌yf02株的發(fā)酵培養(yǎng)物；

11、步驟c，對(duì)短短芽孢桿菌yf02株的發(fā)酵培養(yǎng)物進(jìn)行離心分離處理，收獲短短芽孢桿菌yf02株的菌細(xì)胞；

12、其中，所述發(fā)酵菌種由相應(yīng)的短短芽孢桿菌yf02株經(jīng)過(guò)種子培養(yǎng)獲得。

13、根據(jù)本發(fā)明，所述發(fā)酵培養(yǎng)基以1l水計(jì)，包括在1l水中的以下組分：

14、蛋白胨???????????????5-10g；優(yōu)選為8-10g；

15、牛肉膏???????????????5-10g；優(yōu)選為8-10g；以及

16、葡萄糖???????????????5-10g；優(yōu)選為8-10g；

17、優(yōu)選地，所述發(fā)酵培養(yǎng)基的ph值為7-8；

18、進(jìn)一步優(yōu)選地，在步驟b中，所述發(fā)酵培養(yǎng)的溫度為30-40℃，優(yōu)選為38-40℃。

19、根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述制備方法還包括：

20、步驟k，將所述短短芽孢桿菌yf02株的細(xì)胞懸濁液在低溫條件下進(jìn)行細(xì)胞破碎處理，獲得短短芽孢桿菌yf02株的無(wú)細(xì)胞破碎液；

21、步驟l，將短短芽孢桿菌yf02株的無(wú)細(xì)胞破碎液進(jìn)行離心分離，取上清無(wú)細(xì)胞提取液作為短短芽孢桿菌yf02株的粗酶；

22、其中，所述低溫的溫度為0-4℃。

23、本發(fā)明第四方面提供了一種本發(fā)明第二方面所述的短短芽孢桿菌yf02制劑或如本發(fā)明第三方面所述的制備方法制備的短短芽孢桿菌yf02制劑在制備降肌酐藥劑中的應(yīng)用，其包括：

24、步驟d，采用生理食鹽水清洗短短芽孢桿菌yf02株的菌細(xì)胞，獲得短短芽孢桿菌yf02株的菌細(xì)胞純品；

25、步驟e，在生理食鹽水體系中，在低溫條件下，采用超聲波破碎短短芽孢桿菌yf02株的菌細(xì)胞純品，離心處理后取上清液獲得無(wú)細(xì)胞提取液作為短短芽孢桿菌yf02株的粗酶純品；

26、步驟f，對(duì)短短芽孢桿菌yf02株的菌細(xì)胞純品和/或粗酶純品進(jìn)行冷凍干燥，并對(duì)冷凍干燥后的短短芽孢桿菌yf02制劑進(jìn)行稀釋，制成用于降解肌酐藥劑；

27、其中，所述低溫的溫度為0-4℃。

28、在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟f中，使用生理食鹽水對(duì)冷凍干燥后的短短芽孢桿菌yf02制劑進(jìn)行稀釋，制成液態(tài)降肌酐藥劑。

29、在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中，在步驟f中，使用食用淀粉對(duì)冷凍干燥后的短短芽孢桿菌yf02制劑進(jìn)行稀釋，制成固態(tài)降肌酐藥劑。

30、在本發(fā)明的一些優(yōu)選的實(shí)施例中，所述降肌酐藥劑為口服制劑。

31、研究發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明所提供的用于生物降解肌酐的短短芽孢桿菌yf02株及所產(chǎn)生的酶均能夠生物降解肌酐，在高效去除肌酐用于治療人高肌酐血癥及相應(yīng)并發(fā)癥方面具有重要的應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種降解肌酐的短短芽孢桿菌yf02株，其能夠產(chǎn)生催化降解肌酐的酶，其保藏編號(hào)為cgmcc?no.31609。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短短芽孢桿菌yf02株，其特征在于，所述短短芽孢桿菌yf02株在細(xì)胞濃度2×108/ml下，48小時(shí)內(nèi)能夠?qū)⒊跏紳舛葹?00mg/l的肌酐全部降解去除。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短短芽孢桿菌yf02株，其特征在于，所述短短芽孢桿菌yf02株所產(chǎn)生的粗酶，在蛋白濃度0.3g/l下，在24小時(shí)內(nèi)能夠?qū)⒊跏紳舛葹?00mg/l的肌酐全部去除。

4.一種降解肌酐的短短芽孢桿菌yf02制劑，其含有如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的短短芽孢桿菌yf02株的菌細(xì)胞和/或粗酶；優(yōu)選地，所述短短芽孢桿菌制劑含有如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的短短芽孢桿菌yf02株。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的短短芽孢桿菌yf02制劑，其特征在于，

6.一種如權(quán)利要求4或5中任意一項(xiàng)所述的降解肌酐的短短芽孢桿菌yf02制劑的制備方法，其包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述發(fā)酵培養(yǎng)基以1l水計(jì)，包括在1l水中的以下組分：

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法還包括：

9.一種如權(quán)利要求4或5所述的降解肌酐的短短芽孢桿菌yf02制劑或如權(quán)利要求6-8中任意一項(xiàng)所述的制備方法制得的短短芽孢桿菌yf02制劑在制備降肌酐藥劑中的應(yīng)用，其包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種降解肌酐的短短芽孢桿菌YF02株，其能夠產(chǎn)生催化降解肌酐的酶。本發(fā)明還涉及一種降解肌酐的短短芽孢桿菌YF02制劑，該短短芽孢桿菌YF02制劑含有上述短短芽孢桿菌YF02株的菌細(xì)胞和/或粗酶。研究結(jié)果表明，本發(fā)明所提供的降解肌酐的短短芽孢桿菌YF02細(xì)胞及其所產(chǎn)生的酶均能夠分別在48小時(shí)和24小時(shí)內(nèi)將500mg/L的肌酐全部降解，在降低人血肌酐水平，防治腎病及相應(yīng)并發(fā)癥方面具有重要的應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：閆海,吳安情
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京北科益然生物科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19