CN111407781A - 一种具有抗肿瘤活性的发酵组合物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有抗肿瘤活性的菌剂以及用该菌剂做成发酵组合物的方法，包含卷曲乳杆菌(Lactobacillus crispatus)的菌株，其保藏编号为CGMCC No.6364。作为进一步优选，还包括连翘己四醇，其分子式为：C₇H₁₅O。不仅具有乳酸菌的益生菌活性，还有显著的抗肿瘤活性。本发明十分安全，具有免疫增强作用、生物反应调节剂样作用的药物,改善机体的病理状态,增加机体自身抗病力，通过这个机理达到抗肿瘤活性。

Description

一种具有抗肿瘤活性的发酵组合物

技术领域

本发明涉及一种具有抗肿瘤活性的发酵组合物，属于微生物技术领域。

背景技术

肿瘤是机体在各种致瘤因素的作用下，局部组织细胞内的基因发生突变，失去对其生长的正常调控能力，导致细胞异常增生。

微生物资源为创新药物研究提供无穷的源泉，从微生物次生代谢产物中寻找有活性的化合物作为先导化合物创制新药是世界药学工作者公认的有效途径之一。微生物丰富多样的次生代谢产物为化学药物新药研究与开发提供了大量极为珍贵的模式结构和药物前体小分子，是药物发现源头创新和持续创新的重要物质基础，对整个创新药物的研究具有决定性意义。

益生菌是通过定殖在人体内，改变宿主某一部位菌群组成的一类对宿主有益的活性微生物。乳杆菌是很常见，安全性极高的益生菌，为革兰阳性、厌氧或兼性厌氧、无芽孢杆菌。接触酶阴性，联苯胺反应阴性。形态多样，杆菌直或弯，单个或链状。生长温度范围为5℃～53℃，大多数种的适温为30℃～40℃。耐酸，最适pH值为5.5～5.8，甚至更低。该属细菌分解糖的能力强，分解蛋白质类的能力极低。分解糖的主要终产物是乳酸，不发酵乳酸盐，很少致病。

本发明的目的是开发一种具有抗肿瘤活性的发酵组合物，主要成分为一株特定的卷曲乳杆菌以及其代谢物，不仅就具有乳酸菌的益生菌活性，还有显著的抗肿瘤活性。

发明内容

本发明的目的是开发一种具有抗肿瘤活性的发酵组合物，主要成分为一株特定的卷曲乳杆菌以及其代谢物，不仅就具有乳酸菌的益生菌活性，还有显著的抗肿瘤活性。

中国专利2013100043553公开过一株卷曲乳杆菌(Lactobacillus crispatus)的菌株，其于2012年7月17日被保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(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，邮政编码：100101)，保藏编号为CGMCC No.6364。其已知功能为有效地实现对多种致病菌的拮抗作用，具有更高的对阴道上皮细胞的粘附能力以及更高的产乳酸能力。

申请人研发团队在研发中发现，一般而言卷曲乳杆菌的发酵液并无显著抗肿瘤活性，而卷曲乳杆菌(Lactobacillus crispatus)CGMCC No.6364的发酵液却具有较为明显的抗肿瘤活性。

现有技术有人从连翘中分离得到一种新的化合物：连翘己四醇，即2-甲基己烷-1,2,3,6-四醇(Chinese Traditional and Herbal Drugs，第49卷，第2期，2019年1月)，其分子式为：C₇H₁₅O₄，结构如下：

申请人研发团队进一步进行优化，发现连翘己四醇本身并无显著的抗肿瘤活性，但是连翘己四醇和卷曲乳杆菌(Lactobacillus crispatus)CGMCC No.6364的发酵液合用，却能显著增强其抗肿瘤活性。

抗肿瘤活性物质一般是两类，一类是细胞毒药物,即对肿瘤细胞具有直接杀伤作用,抗肿瘤的主要原因是含有天然抗肿瘤活性成分,可直接抑制肿瘤细胞的生长。第二类具有免疫增强作用、生物反应调节剂样作用的药物,改善机体的病理状态,增加机体自身抗病力。本发明提供的发酵物属于第二类。

肝癌即肝脏恶性肿瘤，可分为原发性和继发性两大类。原发性肝脏恶性肿瘤起源于肝脏的上皮或间叶组织，前者称为原发性肝癌，是我国高发的，危害极大的恶性肿瘤；后者称为肉瘤，与原发性肝癌相比较较为少见。继发性或称转移性肝癌系指全身多个器官起源的恶性肿瘤侵犯至肝脏。一般多见于胃、胆道、胰腺、结直肠、卵巢、子宫、肺、乳腺等器官恶性肿瘤的肝转移。

口腔癌是发生在口腔的恶性肿瘤之总称，大部分属于鳞状上皮细胞癌，即所谓的黏膜发生变异。在临床实践中口腔癌包括牙龈癌、舌癌、软硬腭癌、颌骨癌、口底癌、口咽癌、涎腺癌、唇癌、和上颌窦癌以及发生于颜面部皮肤黏膜的癌症等。口腔癌是头颈部较常见的恶性肿瘤之一。

本发明的研究方法为在诱导肝癌和口腔癌的造模过程中，同时灌服本发明的发酵组合物，以观察其发病率。

本发明的技术方案如下：

一种具有抗肿瘤活性的菌剂，其特征在于：

包含卷曲乳杆菌(Lactobacillus crispatus)的菌株，其于2012年7月17日被保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(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，邮政编码：100101)，保藏编号为CGMCC No.6364。

作为进一步优选，还包括连翘己四醇，其分子式为：C₇H₁₅O₄，结构如下：

菌种的种子液制备：

卷曲乳杆菌：取一环乳杆菌接种到MRS固体培养基中划线，37℃厌氧培养24h。挑取平板中长势较好的单菌落接种至MRS液体培养基中活化，厌氧培养后定量成5*10⁷(CFU/ml)干酪乳杆菌种子液。

用上述具有抗肿瘤活性的菌剂发酵的方法，其步骤如下：

(1)配置培养基，步骤如下：3％葡萄糖，2％全脂奶粉，1％酵母粉，1％海藻糖，适量吐温80；用蒸汽加热至95℃，杀菌30s密封后，冷却至室温；

(2)卷曲乳杆菌厌氧发酵：

按照2％的接种量接种活化后的卷曲乳杆菌CGMCC No.6364种子液，厌氧发酵，发酵时间12h、发酵温度30℃；

(3)用蒸汽加热至95℃，杀菌1min后，1000r/min离心10min，获得上清液。

作为进一步优选，还可以包括如下步骤：

(4)在上清液中加入连翘己四醇：将连翘己四醇溶于适量吐温80，加入上清液中混匀，加入的比例为连翘己四醇的终浓度质量百分比为0.5％。

本发明的优点：

本发明开发了一种具有抗肿瘤活性的发酵组合物，主要成分为一株特定的卷曲乳杆菌以及其代谢物，不仅具有乳酸菌的益生菌活性，还有显著的抗肿瘤活性。本发明十分安全，具有免疫增强作用、生物反应调节剂样作用的药物,改善机体的病理状态,增加机体自身抗病力，通过这个机理达到抗肿瘤活性。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明的具体实施例如以下说明。

本发明所述接种量均为v/v。

实施例1：

菌种的种子液制备：

卷曲乳杆菌：取一环乳杆菌接种到MRS固体培养基中划线，37℃厌氧培养24h。挑取平板中长势较好的单菌落接种至MRS液体培养基中活化，厌氧培养后定量成5*10⁷(CFU/ml)干酪乳杆菌种子液。

具有抗肿瘤活性的菌剂发酵的方法，其步骤如下：

(1)配置培养基，步骤如下：3％葡萄糖，2％全脂奶粉，1％酵母粉，1％海藻糖，适量吐温80；用蒸汽加热至95℃，杀菌30s密封后，冷却至室温；

(2)卷曲乳杆菌厌氧发酵：

按照2％的接种量接种活化后的卷曲乳杆菌CGMCC No.6364种子液，厌氧发酵，发酵时间12h、发酵温度30℃；

(3)用蒸汽加热至95℃，杀菌1min后，1000r/min离心10min，获得上清液。

实施例2：

菌种的种子液制备：

卷曲乳杆菌：取一环乳杆菌接种到MRS固体培养基中划线，37℃厌氧培养24h。挑取平板中长势较好的单菌落接种至MRS液体培养基中活化，厌氧培养后定量成5*10⁷(CFU/ml)干酪乳杆菌种子液。

用上述具有抗肿瘤活性的菌剂发酵的方法，其步骤如下：

(1)配置培养基，步骤如下：3％葡萄糖，2％全脂奶粉，1％酵母粉，1％海藻糖，适量吐温80；用蒸汽加热至95℃，杀菌30s密封后，冷却至室温；

(2)卷曲乳杆菌厌氧发酵：

按照2％的接种量接种活化后的卷曲乳杆菌CGMCC No.6364种子液，厌氧发酵，发酵时间12h、发酵温度30℃；

(3)用蒸汽加热至95℃，杀菌1min后，1000r/min离心10min，获得上清液。

(4)在上清液中加入连翘己四醇：将连翘己四醇溶于适量吐温80，加入上清液中混匀，加入的比例为连翘己四醇的终浓度质量百分比为0.5％。

对照组1：一种普通卷曲乳杆菌：卷曲乳杆菌CGMCC 1.2743，购自中国普通微生物菌种保藏中心。

对照组2：0.5％连翘己四醇的生理盐水。

实施例3：效果测试

60只SPF级雄性C57BL/6小鼠，14-16日龄，体重约为4g，小鼠随机分为实施例1组、实施例2组、对比例1组、对比例2组、阳性对照组、阴性对照组，同6组，每组10只，各组之间体重无统计学差异。

二乙基亚硝胺(DEN,Sigma公司)用蒸馏水配制成15mg/L的浓度保存。

各组小鼠将药物作为饮用水给与小鼠服用6周，如下所示：

实施例1组：DEN溶液50％(v/v)+实施例1组溶液50％(v/v)

实施例2组：DEN溶液50％(v/v)+实施例2组溶液50％(v/v)

对比例1组：DEN溶液50％(v/v)+对比例1组溶液50％(v/v)

对比例2组：DEN溶液50％(v/v)+对比例2组溶液50％(v/v)

阳性对照组：DEN溶液50％(v/v)+蒸馏水50％(v/v)

阴性对照组：蒸馏水100％

按照以上配置给与小鼠饮用水6周后改为正常饮水。观察至第16周末的时候，开腹观察肝脏颜色，形态，肝脏病变结节情况。另取部分肝脏组织用于组织病理切片。观察如下所述：

观察结果到小鼠肝脏变化,实施例1/2组小鼠肝脏表面光滑,边缘锐利,质地中等，发病小鼠偶见散发小结节。对比例1/2组小鼠肝组织色暗红,质地硬,肝表面凹凸不平,散在直径大小不等的多个白色癌结节,切面可见结节呈颗粒状，性状结构同阳性对照组。

肝癌的统计结果如表1所示：

表1不同组别肝癌发病率

	肝癌的例数(只)	肝癌发病率
			实施例1组	6	60％
实施例2组	3	30％
			对比例1组	10	100％
对比例2组	9	90％
			阳性对照组	10	100％
阴性对照组	0	0

从以上结果可知：该特定的卷曲乳杆菌以及其代谢物，不仅就具有乳酸菌的益生菌活性，还有显著的抗DEN导致的小鼠肝细胞癌的作用，而其他乳杆菌菌株并不具备这种功能。并且当加入上清液中加入连翘己四醇给与小鼠服用后，能够显著加强小鼠的抗肝细胞癌的作用。

实施例4

60只SPF级雌性C57BL/6小鼠，体质量18-22g，小鼠随机分为实施例1组、实施例2组、对比例1组、对比例2组、阳性对照组、阴性对照组，同6组，每组10只，各组之间体重无统计学差异。实验前小鼠适应实验室环境3天。

4-NQO(Sigma，美国)用灭菌自来水配制成200μg/mL的浓度，于避光瓶内供小鼠饮用。

各组小鼠饮用水配置方法如下所示：

实施例1组：4-NQO溶液50％(v/v)+实施例1组溶液50％(v/v)

实施例2组：4-NQO溶液50％(v/v)+实施例2组溶液50％(v/v)

对比例1组：4-NQO溶液50％(v/v)+对比例1组溶液50％(v/v)

对比例2组：4-NQO溶液50％(v/v)+对比例2组溶液50％(v/v)

阳性对照组：4-NQO溶液50％(v/v)+蒸馏水50％(v/v)

阴性对照组：蒸馏水100％

按照以上配置给与小鼠饮用水12周。在实验过程中。每周掰开小鼠口腔，观察并记录首次发现舌部、颊部和腭部是否现白斑或溃疡的时间。观察至第24周末的时候，将小鼠杀死，取口腔白斑或溃疡或凸起物处进行组织病理学鉴定。应用免疫组织化学技术对小鼠口腔肿瘤组织进行染色。统计小鼠口腔癌发病率，结果如表2下：

表2不同组别口腔癌发病率

从以上结果可知：该特定的卷曲乳杆菌以及其代谢物，还具有显著的抗4-NQO导致的口腔癌的作用，而其他乳杆菌菌株这种作用不显著。并且当加入上清液中加入连翘己四醇后，其效果明显加强。考虑是该特定株乳杆菌均本身具有一定的抗肿瘤作用，这和目前华人科学家傅阳心所观察到的结果有一定的相似性，可能肿瘤本身的免疫逃避有关，例如关闭CD47的抗体识别功能，而本特定株乳杆菌可能能够有效识别免疫逃避的肿瘤细胞，降低肿瘤的发生率，达到抗肿瘤的作用。

综上所述，该特定的卷曲乳杆菌以及其代谢物，还具有抗多种肿瘤的作用，而其他乳杆菌菌株这种作用不显著。并且当加入上清液中加入连翘己四醇后，其效果明显加强。考虑是因为本特定株可以增强肿瘤识别能力，有效识别免疫逃避的肿瘤细胞的原因，具体有待下一步继续研究。

需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选具体的实施例。

若依本发明的构想所作变动，其产生的功能作用，仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的范围内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种具有抗肿瘤活性的菌剂，其特征在于：

包含卷曲乳杆菌(Lactobacillus crispatus)的菌株，其于2012年7月17日被保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(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，邮政编码：100101)，保藏编号为CGMCC No.6364。

2.权利要求1所述的菌剂，其特征在于：

还包括连翘己四醇，其分子式为：C₇H₁₅O₄，结构如下：

3.权利要求1或2所述的菌剂发酵做成发酵组合物的方法。

4.权利要求3所述的方法，其特征在于：

菌种的种子液制备：

卷曲乳杆菌：取一环乳杆菌接种到MRS固体培养基中划线，37℃厌氧培养24h。挑取平板中长势较好的单菌落接种至MRS液体培养基中活化，厌氧培养后定量成5*10⁷(CFU/ml)干酪乳杆菌种子液。

5.权利要求3或4所述的方法，其特征在于，其步骤如下：

(1)配置培养基，步骤如下：3％葡萄糖，2％全脂奶粉，1％酵母粉，1％海藻糖，适量吐温80；用蒸汽加热至95℃，杀菌30s密封后，冷却至室温；

(2)卷曲乳杆菌厌氧发酵：

按照2％的接种量接种活化后的卷曲乳杆菌CGMCC No.6364种子液，厌氧发酵，发酵时间12h、发酵温度30℃；

(3)用蒸汽加热至95℃，杀菌1min后，1000r/min离心10min，获得上清液。

6.权利要求5所述的方法，其特征在于

还包括如下步骤：

(4)在上清液中加入连翘己四醇：将连翘己四醇溶于适量吐温80，加入上清液中混匀，加入的比例为连翘己四醇的终浓度质量百分比为0.5％。