CN103497976A

CN103497976A - 用于海绵共附生土曲霉发酵生产(+)-Terrein的人工海水及培养基

Info

Publication number: CN103497976A
Application number: CN201310274691.XA
Authority: CN
Inventors: 殷颖; 李志勇; 张风丽; 肖岚; 丁烨天; 于一能
Original assignee: Shanghai Jiaotong University
Current assignee: Shanghai Jiaotong University
Priority date: 2013-07-02
Filing date: 2013-07-02
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2033-07-02
Also published as: CN103497976B

Abstract

本发明公开了一种用于海绵共附生土曲霉发酵生产(+)-Terrein的人工海水及培养基；所述人工海水包括如下各组分：蒸馏水、氯化镁、硫酸镁、氯化钾、碳酸氢钠、溴化钠；向海绵共附生土曲霉发酵培养基中添加人工海水，即可促进(+)-Terrein的合成。本发明还涉及用于海绵共附生土曲霉发酵生产(+)-Terrein的培养基，包括如下组分：葡萄糖、麦芽糖、甘露醇、麦芽提取物、谷氨酸钠、氯化铵，人工海水。本发明较现有人工海水相比，本发明使用含有人工海水的培养基制得(+)-Terrein产量达到6.68g/L，其产量明显提高53.8%，降低了人工海水盐度80%以上，减小了对金属制生物反应器的腐蚀风险。

Description

用于海绵共附生土曲霉发酵生产(+)-Terrein的人工海水及培养基

技术领域

本发明属于微生物技术领域，具体是一种用于海绵共附生土曲霉发酵生产(+)-Terrein的人工海水及培养基。

背景技术

(+)-Terrein最初由土曲霉发酵得到，其具有良好的抗肿瘤活性，文献报道它对乳腺癌、宫颈癌及前列腺癌都有抑制作用。（①Liao WY,et al.Journal of Natural Products2012;75:630-635.②Porameesanaporn Y,et al.Oncology reports 2013;29:1600-1608.③Arakawa M,et al.Journal of Antibiotics2008;61:442-448.）同时，它还具有抗细菌、真菌、杂草等活性，可以预见(+)-Terrein将会有良好的应用前景，因而(+)-Terrein的制备技术需要取得突破。

由于存在着4种手性异构体，单一手性的(+)-Terrein的化学合成是一个困难的任务。化学合成所得的往往是外消旋体，甚至伴随着更多立体异构的副产物。虽然也有合成成功的报道（①Kolb HC,et al.Tetrahedron Asymmetry1990;1:237-250.②Altenbach HJ,et al.Angewandte Chemie-International Edition in English 1990;29:67-68.），但合成中需要使用昂贵的化学试剂。总而言之，化学合成(+)-Terrein或是效率不高、选择性不佳，或是成本高昂，还有环境污染等问题，难以成为大规模生产(+)-Terrein的有效手段。

发明内容

本发明的目的是在现有的优化后的培养基的基础上，继续提高海绵共附生土曲霉中(+)-Terrein的产量。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明涉及一种用于海绵共附生土曲霉发酵生产(+)-Terrein的人工海水，所述人工海水包括如下各组分：蒸馏水、氯化镁、硫酸镁、氯化钾、碳酸氢钠、溴化钠。

优选地，所述人工海水的制备方法包括如下步骤：每1L蒸馏水对应取如下各组分： 2.447g氯化镁、3.305g硫酸镁、0.725g氯化钾、0.202g碳酸氢钠、0.083g溴化钠，之后将所述各组分溶于1L蒸馏水中即可。

第二方面，本发明涉及前述的用于海绵共附生土曲霉发酵生产(+)-Terrein的人工海水的新用途，所述用途为促进海绵共附生土曲霉发酵生产(+)-Terrein，提升(+)-Terrein的产量。

优选地，所述海绵共附生土曲霉为土曲霉（Aspergillus terreus）PF26 CGMCC NO.5208。

第三方面，本发明还涉及一种用于海绵共附生土曲霉发酵生产(+)-Terrein的培养基，所述培养基包括如下组分：葡萄糖、麦芽糖、甘露醇、麦芽提取物、谷氨酸钠、氯化铵，权利要求1所述的人工海水。

优选地，所述培养基的制备方法包括如下步骤：每1L人工海水对应取如下各组分：葡萄糖28.41g、麦芽糖23.18g、甘露醇20.00g、麦芽提取物8.52g、谷氨酸钠10.00g、氯化铵10.00g；之后将所述各组分溶于1L人工海水中，即可。

优选地，所述培养基的制备方法包括如下步骤：将所述各组分溶于人工海水之后，再于115℃环境下灭菌30分钟，即可。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

本发明用于海绵共附生土曲霉为土曲霉发酵制得(+)-Terrein产量的达到6.68g/L，其与传统方法相比提高53.8%，(+)-Terrein的产量有较为显著的提高；同时降低了人工海水盐度80%以上，减小了对金属制生物反应器的腐蚀风险。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为纯水、质量浓度为3.45%NaCl溶液、人工海水对海绵共附生土曲霉发酵(+)-Terrein产量及菌体量影响的对比图；

图2为人工海水及缺乏各种离子的人工海水对海绵共附生土曲霉发酵(+)-Terrein产量及菌体量影响的对比图；

图3为现有人工海水及本发明人工海水对海绵共附生土曲霉发酵(+)-Terrein产量及菌体量影响的对比图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。

以下实施例中，所述海绵共附生土曲霉为土曲霉（Aspergillus terreus）PF26CGMCC NO.5208；该菌株分离于中国南海永兴岛Phakellia fusca海绵，其保藏信息为：该菌株已于2011年8月31日递交CGMCC中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为CGMCC NO.5208；地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编：100101。

实施例1

本实施例提供了纯水、NaCl溶液、人工海水对海绵共附生土曲霉发酵合成(+)-Terrein产量的影响。

具体步骤为：将28.41g葡萄糖、23.18g麦芽糖、20.00g甘露醇、8.52g麦芽提取物、10.00g谷氨酸钠和10.00g氯化铵，分别溶解于1L纯水、1L质量浓度为3.45%的NaCl溶液（与人工海水盐度相同）、1L人工海水中（人工海水配方为：26.518g氯化钠、2.447g氯化镁、3.305g硫酸镁、1.141g氯化钙、0.725g氯化钾、0.202g碳酸氢钠、0.083g溴化钠，溶解于1L蒸馏水中），并都在115℃环境下灭菌30分钟，得到3种不同的培养基。

将海绵共附生土曲霉PF26分别接种于这三种培养基，在28℃，180rpm摇床振荡培养24天，观察三种培养基对(+)-Terrein产量及菌体量的影响。

结果如图1所示，海绵共附生土曲霉PF26在纯水及NaCl溶液所制的培养基中(+)-Terrein产量显著降低，而菌体量变化较不明显。纯水以及与人工海水盐度相同的NaCl溶液都不能使(+)-Terrein获得高产量，证明并非盐度而是人工海水中的其它离子对(+)-Terrein的合成起着重要的作用。而且当使用与人工海水盐度相同的NaCl溶液时，其产量甚至较纯水更低，可见过高的NaCl浓度还对(+)-Terrein的合成有着不利影响。

实施例2

本实施例提供了缺乏各种离子的人工海水对海绵共附生土曲霉发酵合成(+)-Terrein产量的影响。

根据实施例1结果可知，删除人工海水中除NaCl外的各种离子，观察其对海绵共生土曲霉发酵(+)-Terrein产量的影响。删除离子的方法具体为：步骤1：删除阳离子，以Na+离子替代:；步骤2：删除阴离子，以Cl-离子替代，其盐度与人工海水相同，以此配制实施例1中所述的培养基。在28℃，180rpm摇床振荡培养24天。

结果如图2所示，从图中可以看出，当缺乏SO₄ ^2-离子时(+)-Terrein产量显著降低，可见其为(+)-Terrein合成所需的关键离子。而当缺乏Ca²⁺离子时，(+)-Terrein产量反而有所提高，可见其为对(+)-Terrein合成有不利影响的离子。当缺乏其它4种离子时(+)-Terrein产量略有降低，但不明显，它们对(+)-Terrein合成的影响可能是综合性的。

综上，人工海水中的NaCl及CaCl₂为对(+)-Terrein合成有不利影响的成分，可以将NaCl及CaCl₂去除，而人工海水中的其它离子则是(+)-Terrein合成所需要的，尤以SO₄ ^2-离子为(+)-Terrein合成所需的关键离子。

实施例3

本实施例提供了本发明人工海水与现有人工海水对海绵共附生土曲霉发酵合成(+)-Terrein产量的影响对比。

根据实施例2结果的可知，得出本发明人工海水包括如下各组分：2.447g氯化镁、3.305g硫酸镁、0.725g氯化钾、0.202g碳酸氢钠、0.083g溴化钠，溶解于1L蒸馏水中。与现有人工海水配方相比，剔除了26.518g氯化钠和1.141g氯化钙，使得人工海水的盐度降低了80%以上。

分别将本发明人工海水、现有人工海水配制实施例1中所述的培养基，在28℃，180rpm摇床振荡培养24天。所得(+)-Terrein产量与菌体量如图3所示。由图中可以看出，使用本发明人工海水（改良人工海水）合成(+)-Terrein的产量达到了6.68g/L，明显提高53.8%，同时菌体量均得到了相同比例的提高；本发明还可降低盐度80%以上，从而大大减小了对金属制生物反应器的腐蚀风险。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims

1.一种用于海绵共附生土曲霉发酵生产(+)-Terrein的人工海水，其特征在于，所述人工海水包括如下各组分：蒸馏水、氯化镁、硫酸镁、氯化钾、碳酸氢钠、溴化钠。

2.如权利要求1所述的用于海绵共附生土曲霉发酵生产(+)-Terrein的人工海水，其特征在于，所述人工海水的制备方法包括如下步骤：每1L蒸馏水对应取如下各组分：2.447g氯化镁、3.305g硫酸镁、0.725g氯化钾、0.202g碳酸氢钠、0.083g溴化钠，之后将所述各组分溶于1L蒸馏水中即可。

3.一种如权利要求1所述的用于海绵共附生土曲霉发酵生产(+)-Terrein的人工海水的新用途，其特征在于，所述用途为促进海绵共附生土曲霉发酵生产(+)-Terrein，提升(+)-Terrein的产量。

4.如权利要求3所述的用于海绵共附生土曲霉发酵生产(+)-Terrein的人工海水的新用途，其特征在于，所述海绵共附生土曲霉为土曲霉（Aspergillus terreus）PF26CGMCC NO.5208。

5.一种用于海绵共附生土曲霉发酵生产(+)-Terrein的培养基，其特征在于，所述培养基包括如下组分：葡萄糖、麦芽糖、甘露醇、麦芽提取物、谷氨酸钠、氯化铵，权利要求1所述的人工海水。

6.如权利要求5所述的用于海绵共附生土曲霉发酵生产(+)-Terrein的培养基，其特征在于，所述培养基的制备方法包括如下步骤：每1L人工海水对应取如下各组分：葡萄糖28.41g、麦芽糖23.18g、甘露醇20.00g、麦芽提取物8.52g、谷氨酸钠10.00g、氯化铵10.00g；之后将所述各组分溶于1L人工海水中，即可。

7.如权利要求6所述的用于海绵共附生土曲霉发酵生产(+)-Terrein的培养基，其特征在于，所述培养基的制备方法包括如下步骤：将所述各组分溶于人工海水之后，再于115℃环境下灭菌30分钟，即可。

8.如权利要求5所述的用于海绵共附生土曲霉发酵生产(+)-Terrein的培养基，其特征在于，所述海绵共附生土曲霉为土曲霉（Aspergillus terreus）PF26 CGMCC NO.5208。