CN104988083B - 普拉特链霉菌及其在生产平板霉素和平板素方面的应用 - Google Patents

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    • C12P17/181—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring heteroatoms in the condensed system, e.g. Salinomycin, Septamycin

Abstract

本发明属于菌种领域，涉及普拉特链霉菌及其应用，具体提供了普拉特链霉菌及其在生产平板霉素和平板素方面的应用，所述普拉特链霉菌分别为普拉特链霉菌CB00739、普拉特链霉菌CB00765、普拉特链霉菌CB00775、普拉特链霉菌CB00739、普拉特链霉菌CB02289以及普拉特链霉菌CB02304。

Description

普拉特链霉菌及其在生产平板霉素和平板素方面的应用
技术领域
本发明属于新菌种领域，具体涉及普拉特链霉菌及其应用。
背景技术
耐药性病原菌感染和糖尿病都是严重危害人类健康的重大疾病。由于抗生素的滥用，一些耐药菌株对现有的被称为“抗生素最后防线”的亚胺培南和万古霉素都产生了耐药性。在世界范围内，近几十年中也仅有三类新型抗生素，即唑烷酮类的利奈唑胺、脂肽类的达托霉素和二萜类的妙林类抗生素上市。开发具有全新作用机制的抗菌药物已经成为全社会的迫切需要。糖尿病被称为人类的“沉默的杀手”，除了带来高血糖外，还有视网膜症、肾病和神经障碍等很多并发症。尽管现在有一些比较有效的临床药物，例如磺酰脲类药、双胍类药、α-葡萄糖苷酶抑制剂、胰岛素增敏剂以及胰岛素等，但是它们都难以长期维持患者血糖的稳定，而且上述很多药物在患者长期使用后，带来严重的后遗症。
平板霉素(platensimycin，PLM)和平板素(platencin,PTN)是近年来新发现的一类对革兰氏阳性菌敏感的强效抗生素。它们的发现被广泛认为是现代抗生素研究里程碑式的成就之一。平板霉素和平板素结构相似，它们由一个笼状四环或三环不饱和酮与一个3-氨基-2,4-二羟基苯甲酸侧链通过酰胺键各自连接而成(平板霉素见化学结构式(1)和平板素见化学结构式(2))。平板霉素和平板素的抗菌机制源于其能够与细菌脂肪酸生物合成酶高选择性结合，从而阻断脂肪酸的生物合成过程。脂肪酸是细菌细胞膜完备的要素之一，因而脂肪酸的缺失导致细菌死亡。
另外，平板霉素也可能用来治疗糖尿病。定期给患糖尿病的老鼠服用平板霉素后，不仅能够有效减少患病老鼠肝脏中的三酸甘油脂的水平，而且能提高其对胰岛素的敏感性。这与平板霉素也能有效阻断哺乳动物脂肪酸的生物合成途径的体外细胞实验完全一致。
因此，平板霉素和平板素是一类结构新颖、活性优异的药物先导物，具有潜在的药用价值。
目前产平板霉素的野生菌株只有一种，被称为普拉特链霉菌MA7327(Streptomyces platensis MA7327)，分离于非洲南非的土壤中。目前产平板素的野生菌株包括普拉特链霉菌MA7327，以及分离于欧洲西班牙土壤中的普拉特链霉菌MA7339(Streptomyces platensis MA7339)。但是，平板霉素和平板素在上述两株菌株中的产量都很低，极大地阻碍了平板霉素和平板素的应用研究和开发利用。
发明内容
本发明目的在于提供多种新的普拉特链霉菌，这些普拉特链霉菌可以用于产生平板霉素和平板素。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
本发明的技术方案之一：本发明提供了普拉特链霉菌CB00739(Streptomycesplatensis CB00739),所述普拉特链霉菌CB00739的保藏编号为CCTCC M 2014280；本发明还提供了所述普拉特链霉菌CB00739在生产平板霉素和平板素方面的应用。
本发明的技术方案之二：本发明提供了普拉特链霉菌CB00765(Streptomycesplatensis CB00765),所述普拉特链霉菌CB00765的保藏编号为CCTCC M 2014281，本发明还提供了所述普拉特链霉菌CB00765在生产平板霉素和平板素方面的应用。
本发明的技术方案之三：本发明提供了普拉特链霉菌CB00775(Streptomycesplatensis CB00775),所述普拉特链霉菌CB00775的保藏编号为CCTCC M 2014282。本发明还提供了所述普拉特链霉菌CB00775在生产平板霉素和平板素方面的应用。
本发明的技术方案之四：本发明提供了普拉特链霉菌CB00789(Streptomycesplatensis CB00789),所述普拉特链霉菌CB00739的保藏编号为CCTCC M 2014283；本发明还提供了所述普拉特链霉菌CB00789在生产平板霉素和平板素方面的应用。
本发明的技术方案之五：本发明提供了普拉特链霉菌CB02289(Streptomycesplatensis CB02289),所述普拉特链霉菌CB02289的保藏编号为CCTCC M 2014284；本发明还提供了所述普拉特链霉菌CB02289在生产平板霉素和平板素方面的应用。
本发明的技术方案之六：本发明提供了普拉特链霉菌CB02304(Streptomycesplatensis CB02304),所述普拉特链霉菌CB02304的保藏编号为CCTCC M 2014285；本发明还提供了所述普拉特链霉菌CB02304在生产平板霉素和平板素方面的应用。
本发明中的菌种保藏详细信息：
1、菌种名称为：普拉特链霉菌CB00739
拉丁文学名为：Streptomyces platensis CB00739，
保藏编号为：CCTCC NO：M 2014280，
保藏日期为：2014年6月25日，
保藏单位为；中国典型培养物保藏中心，
保藏单位地址为：中国武汉，武汉大学。
2、菌种名称为：普拉特链霉菌CB00765
拉丁文学名为：Streptomyces platensis CB00765，
保藏编号为：CCTCC NO：M 2014281，
保藏日期为：2014年6月25日，
保藏单位为；中国典型培养物保藏中心，
保藏单位地址为：中国武汉，武汉大学。
3、菌种名称为：普拉特链霉菌CB00775
拉丁文学名为：Streptomyces platensis CB00775，
保藏编号为：CCTCC NO：M 2014282，
保藏日期为：2014年6月25日，
保藏单位为；中国典型培养物保藏中心，
保藏单位地址为：中国武汉，武汉大学。
4、菌种名称为：普拉特链霉菌CB00789
拉丁文学名为：Streptomyces platensis CB00789，
保藏编号为：CCTCC NO：M 2014283，
保藏日期为：2014年6月25日，
保藏单位为；中国典型培养物保藏中心，
保藏单位地址为：中国武汉，武汉大学。
5、菌种名称为：普拉特链霉菌CB02289
拉丁文学名为：Streptomyces platensis CB02289，
保藏编号为：CCTCC NO：M 2014284，
保藏日期为：2014年6月25日，
保藏单位为；中国典型培养物保藏中心，
保藏单位地址为：中国武汉，武汉大学。
6、菌种名称为：普拉特链霉菌CB02304
拉丁文学名为：Streptomyces platensis CB02304，
保藏编号为：CCTCC NO：M 2014285，
保藏日期为：2014年6月25日，
保藏单位为；中国典型培养物保藏中心，
保藏单位地址为：中国武汉，武汉大学。
附图说明
图1是平板霉素标准样高效液相色谱图；其中●是平板霉素。
图2是平板素标准样高效液相色谱图；其中◆是平板素。
图3是普拉特链霉菌CB00739发酵产物的液相色谱图；其中●是平板霉素；◆是平板素。
图4是普拉特链霉菌CB00765发酵产物的液相色谱图；其中●是平板霉素；◆是平板素。
图5是普拉特链霉菌CB00775发酵产物的液相色谱图；其中●是平板霉素；◆是平板素。
图6是普拉特链霉菌CB00789发酵产物的液相色谱图；其中●是平板霉素；◆是平板素。
图7是普拉特链霉菌CB02289发酵产物的液相色谱图；其中●是平板霉素；◆是平板素。
图8是普拉特链霉菌CB02304发酵产物的液相色谱图；其中●是平板霉素；◆是平板素。
图9是普拉特链霉菌CB00739发酵产物的液相色谱-质谱联用仪分析图；对平板霉素提取的离子是[平板霉素+H]+442.1863，对平板素提取的离子是[平板素+H]+426.1914。其中●是平板霉素；◆是平板素。
图10是普拉特链霉菌CB00765发酵产物的液相色谱-质谱联用仪分析图；对平板霉素提取的离子是[平板霉素+H]+442.1863，对平板素提取的离子是[平板素+H]+426.1914。其中●是平板霉素；◆是平板素。
图11是普拉特链霉菌CB00775发酵产物的液相色谱-质谱联用仪分析图；对平板霉素提取的离子是[平板霉素+H]+442.1863，对平板素提取的离子是[平板素+H]+426.1914。其中●是平板霉素；◆是平板素。。
图12是普拉特链霉菌CB00789发酵产物的液相色谱-质谱联用仪分析图；对平板霉素提取的离子是[平板霉素+H]+442.1863，对平板素提取的离子是[平板素+H]+426.1914。其中●是平板霉素；◆是平板素。。
图13是普拉特链霉菌CB02289发酵产物的液相色谱-质谱联用仪分析图；对平板霉素提取的离子是[平板霉素+H]+442.1863，对平板素提取的离子是[平板素+H]+426.1914。其中●是平板霉素；◆是平板素。。
图14是普拉特链霉菌CB02304发酵产物的液相色谱-质谱联用仪分析图；对平板霉素提取的离子是[平板霉素+H]+442.1863，对平板素提取的离子是[平板素+H]+426.1914。其中●是平板霉素；◆是平板素。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1普拉特链霉菌CB00739、CB00765、CB00775、CB00789、CB02289和CB02304菌株的获得
分离样品采自我国四川、云南和黑龙江土壤样品。将采集到的土壤样品自然风干5-10天后，磨碎后与无菌水混合后形成土壤悬液。随后将土壤悬液在45℃-50℃加热10-20分钟后，用无菌水稀释后均匀涂布于高氏一号培养基(可溶性淀粉20克，磷酸氢二钾0.5克，七水硫酸镁0.5克，氯化钠0.5克，硫酸亚铁10毫克，琼脂粉20克，pH 7.2)，倒置28℃恒温恒湿培养，根据菌落形态挑选可能属于放线菌，并能旺盛生长的菌株。得到的纯菌种产孢后，收集孢子于20％的甘油管，于-80℃低温保存待用。我们从收集的菌种中，通过聚合酶链反应技术(PCR)，同时发现了菌株CB00739、CB00765、CB00775、CB00789、CB02289和CB02304。通过对上述菌株的16S rRNA分析，它们属于普拉特链霉菌(Streptomyces platensis)。
实施例2普拉特链霉菌CB00739、CB00765、CB00775、CB00789、CB02289和CB02304菌株的发酵
10微升左右普拉特链霉菌CB00739、CB00765、CB00775、CB00789、CB02289和CB02304菌株的孢子，被分别接种于50mL种子培养基中。菌种在25～32℃、200～240rpm恒温摇床培养36～60h后，再转接于50mL生产培养基中，接种量5％～15％，在25～32℃、200～250rpm恒温摇床培养5～8天。所述种子培养基配方(质量百分含量)：酵母粉1.0～2.0％，麦芽提取物(购于上海生工)0.5～1.2％，葡萄糖2～3％，硫酸镁0.025～0.040％，六水三氯化铁0.025～0.040％，其余为水；pH6.5～7.5。所述生产培养基配方：糊精2～6％，乳糖2～6％，酵母粉0.3～0.8％，碳酸钙0.08～0.13％，3-(N-吗啉基)丙磺酸0.3～0.8％(质量百分含量)，其余为水；pH 6.5～7.5。
实施例3普拉特链霉菌CB00739、CB00765、CB00775、CB00789、CB02289和CB02304菌株的发酵产物的化学分析
普拉特链霉菌CB00739、CB00765、CB00775、CB00789、CB02289和CB02304菌株的发酵液分别通过离心后，取上清加入3g大孔吸附树脂，在室温下混合1-3小时。大孔吸附树脂用3 X 30mL去离子水洗涤后阴干。1.5 g阴干后的大孔吸附树脂用甲醇、乙醇或丙酮浸渍(3X 10mL)、浓缩后通过高效液相色谱和液相色谱-质谱联用仪分析。通过比较分析平板霉素和平板素标准样(图1-2)，以及各种菌株分别发酵后的产物在高效液相色谱上的保留时间(图3-8)，液相色谱-质谱联用提供的分子离子峰(图9-14)，发现CB00739、CB00765、CB00775、CB00789、CB02289和CB02304的发酵产物中均含有平板霉素和平板素，证明CB00739、CB00765、CB00775、CB00789、CB02289和CB02304可应用于平板霉素和平板素的生产，其产量见表一。
表一：平板霉素和平板素的产量
平板霉素和平板素产量 平板霉素 平板素
CB00739 1.0±0.3mg/L 1.6±0.2mg/L
CB00765 5.2±1.0mg/L 2.4±0.2mg/L
CB00775 4.7±0.3mg/L 0.65±0.05mg/L
CB00789 6.5±1.7mg/L 2.2±0.6mg/L
CB02289 0.66±1.7mg/L <0.1mg/L
CB02304 10±0.9mg/L 11±1mg/L

Claims (2)

1. 一种普拉特链霉菌CB00739，其特征是，保藏编号为：CCTCC M 2014280。
2. 权利要求1 所述普拉特链霉菌CB00739 在生产平板霉素和平板素方面的应用。
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