CN113278657B - 一种制备1′,4′-反式-aba-二醇的发酵方法 - Google Patents
一种制备1′,4′-反式-aba-二醇的发酵方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113278657B CN113278657B CN202010993263.2A CN202010993263A CN113278657B CN 113278657 B CN113278657 B CN 113278657B CN 202010993263 A CN202010993263 A CN 202010993263A CN 113278657 B CN113278657 B CN 113278657B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aba
- trans
- diol
- fermentation
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
- C12P7/42—Hydroxy-carboxylic acids
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
- A01C1/00—Apparatus, or methods of use thereof, for testing or treating seed, roots, or the like, prior to sowing or planting
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
- A01C1/00—Apparatus, or methods of use thereof, for testing or treating seed, roots, or the like, prior to sowing or planting
- A01C1/06—Coating or dressing seed
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G7/00—Botany in general
- A01G7/06—Treatment of growing trees or plants, e.g. for preventing decay of wood, for tingeing flowers or wood, for prolonging the life of plants
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N37/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most two bonds to halogen, e.g. carboxylic acids
- A01N37/36—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most two bonds to halogen, e.g. carboxylic acids containing at least one carboxylic group or a thio analogue, or a derivative thereof, and a singly bound oxygen or sulfur atom attached to the same carbon skeleton, this oxygen or sulfur atom not being a member of a carboxylic group or of a thio analogue, or of a derivative thereof, e.g. hydroxy-carboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Botany (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Ecology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Virology (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Mycology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
本发明涉及一种制备1',4'‑反式‑ABA‑二醇的发酵方法。采用灰葡萄孢霉(Botrytis cinerea)遗传改良菌株ZX2,通过二级发酵培养及培养基流加补料方法,可以维持菌株生长和合成产物需求的较好的碳氮比,获得较高产量的1',4'‑反式‑ABA‑二醇。本方法工艺简单易行,易于操作,适合工业化生产。本发明还提供了1',4'‑反式‑ABA‑二醇在作物栽培上的应用方法。
Description
技术领域
本发明涉及微生物药物生物技术领域,具体涉及1′,4′-反式-ABA-二醇的发酵制备方法。
背景技术
1′,4′-反式-ABA-二醇是真菌脱落酸(Abscisic acid,ABA)合成途径中的一种ABA的前体类似物,其化学式是C15H22O4。其化学结构见附图1。
1967年Cornfor等曾报道过用化学合成1′,4′-反式-ABA-二醇酯的方法,1972年Walton等用Cornfor报道的方法合成了1′,4′-反式-ABA-二醇,并测试了其对菜豆离体胚轴的生长抑制效果,结果发现具有明显的生长抑制作用。1986年Hirai等从1.1L灰葡萄孢霉菌(Botrytis cinerea)培养基中分离到了6.0mg ABA和1′,4′-反式-ABA-二醇的混合物,发现1′,4′-反式-ABA-二醇在B.cinerea体内可以转化为ABA,因此认为它是ABA的前体。1987年Okamoto和Vaughan等均在豌豆和鳄梨中发现了1′,4′-反式-ABA-二醇,也能在体内转化为ABA。1988年Okamoto等通过2H标记实验发现赤松尾孢霉(Cercospora pini-densi florae)中1′,4′-反式-ABA-二醇可以合成ABA。而1989年Christopher等从氧标记的苹果果实中分离到ABA-醛和1′,4′-反式-ABA-二醇,认为1′,4′-反式-ABA-二醇可能是ABA的代谢产物。1995年Kettner等也发现灰葡萄孢霉菌(B.cinerea)Bc6可以通过1′,4′-反式-ABA-二醇合成ABA。2004年Inomata也通过18O标记实验证实了1′,4′-反式-ABA-二醇是灰葡萄孢霉菌(B.cinerea)ABA的合成前体。2006年王天山等也从灰葡萄孢霉菌(B.cinerea)中分离出1′,4′-反式-ABA-二醇的无色晶体,并通过X射线衍射分析确定了其单晶结构,本实验室将其作为农药的名称自命名为芷香二醇。
由于ABA在植物生长调节中的重要作用,因此科学家也推测1′,4′-反式-ABA-二醇作为其前体类似物,可能也具有植物生长调节的功能。1972年,Walton等使用化学合成的14C标记的1′,4′-顺式-ABA-二醇和1′,4′-反式-ABA-二醇测试对菜豆离体胚轴的生长抑制效果:发现这两种物质均对菜豆离体胚轴的生长具有抑制作用,但效果稍低于ABA,推测这两种物质的生长抑制活性可能与其转化为ABA有关。2005年Asami等研究发现1′,4′-反式-ABA二醇的4′-甲氧基衍生物在水芹种子萌发和GA诱导的α-淀粉酶诱导试验中表现出与ABA相当水平的抑制活性,同时由于其结构特点使其不容易像ABA一样分解成红花菜豆酸类的物质而失活,因此具有成为植物生长调节剂的潜力。2005年,王天山等研究了灰葡萄孢霉菌(B.cinerea)中1′,4′-反式-ABA二醇对稻谷种子的抑制活性,检测了其胚芽长抑制率、根长抑制率和根数抑制率,发现当浓度为0.5-5.0mg/L时,1′,4′-反式-ABA二醇具有明显的抑制种子萌发效果,,随着1′,4′-反式-ABA二醇浓度的增加,其抑制率也随之增强。
虽然1′,4′-反式-ABA二醇具有成为植物生长调节剂的潜力,但其合成方法十分有限,可将ABA通过重氮甲烷处理将其转化为脱落酸甲酯,再通过NaBH4依次还原合成,这种化学方法要通过ABA作为前体,且操作复杂。而文献报道的从灰葡萄孢霉菌(B.cinerea)菌体或者植物中提取的1′,4′-反式-ABA二醇含量很低,例如1995年Kettner等报道灰葡萄孢霉菌(B.cinerea)Bc6在合成ABA的同时伴随有1′,4′-反式-ABA二醇的合成,1′,4′-反式-ABA二醇最高含量不超过100μg/g DW菌体,同时灰葡萄孢霉菌(B.cinerea)Bc6浸染的植物叶片中1′,4′-反式-ABA二醇含量大约4μg/g DW。以这样的产量来说要通过化学合成或生物中提取的方法实现1′,4′-反式-ABA二醇的低成本规模化生产有很大困难,因此也限制了1′,4′-反式-ABA二醇的农业应用与机理研究。
本实验室长期从事灰葡萄孢霉菌(B.cinerea)代谢产物、发酵工艺技术研究。前期得到一株灰葡萄孢霉菌(B.cinerea)TBC-10,已于2006年12月15日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC),保藏号为CGMCC No.1889。我们对该灰葡萄孢霉菌(B.cinerea)TBC-10进行遗传改良,获得了高产1′,4′-反式-ABA二醇的菌株,并研究了该菌株发酵生产工艺;通过该发酵生产工艺,可以获得较高产量的1′,4′-反式-ABA二醇,实现1′,4′-反式-ABA二醇的低成本规模化生产;并获得了1′,4′-反式-ABA-二醇作为植物生长调节剂和植物抗逆诱导剂的应用方法。从而完成了本发明。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的之一,是提供一种用于生产1′,4′-反式-ABA-二醇(1′,4′-trans-diol-ABA)的新菌株;
本发明的目的之二,是提供一种“批次液体培养基流加补料发酵工艺”,发酵生产1′,4′-反式-ABA-二醇;
本发明的目的之三,是提供用于生产1′,4′-反式-ABA-二醇的培养基。
本发明的目的之四,是提供1′,4′-反式-ABA-二醇作为植物生长调节剂和抗逆诱导剂的应用方法。
更具体地说,是提供一种制备1′,4′-反式-ABA二醇的发酵方法,可大大提高合成1′,4′-反式-ABA二醇的效率,降低成本。包含以下步骤:
将能够产生1′,4′-反式-ABA-二醇的丝状真菌,例如:孢霉菌属(Botryotinia)的灰葡萄孢霉菌(B.cinerea),尾孢霉属(Cercospora)的赤松尾孢霉菌(C.pini-densiflorae),或其它产生1′,4′-反式-ABA-二醇的真菌及其遗传改良菌株,在一级液体培养基(例如,下文所述的培养基A)中培养,作为种子液;将种子液接种到第二级液体培养基(例如,下文所述的培养基B)中培养;第二级液体培养基接种第一级种子液后培养一段合适的时间,开始进行流加补料液(例如,下文所述的补料液C)的补料发酵培养。
发酵结束后,从上述发酵培养液中收集1′,4′-反式-ABA-二醇,并进行提取和纯化。
本发明的具体实施方案是,采用已知的能够产生1′,4′-反式-ABA-二醇的丝状真菌,如:孢霉菌属(Botryotinia)的灰葡萄孢霉菌(B.cinerea),尾孢霉属(Cercospora)的赤松尾孢霉菌(C.pini-densi florae),或其它产生1′,4′-反式-ABA-二醇的真菌及其遗传改良菌株,如灰葡萄孢霉菌(B.cinerea)的遗传改良菌株等,在液体培养基中进行二级发酵培养,在每级发酵阶段选用不同的培养基,例如下文所述的培养基A、B。在第二级发酵中,接种第一级种子液后,在适合的温度下培养一段时间,例如,在23-26℃发酵培养12-72小时后,选用合适的补料液,例如下文所述的补料液C,进行流加补料发酵培养。
第二级液体培养流加补料(例如补料液C)的方式可以采用连续(匀速或非匀速)流加和/或间歇式流加方式,连续流加方式是优选的。
所述的连续(匀速或非匀速)流加方式,是以一定的流加速率,如0.01-10.0L/h,(匀速或非匀速)将适合的补料液(例如补料液C)连续流加入第二级发酵罐中,直至停止发酵(下罐)前大约10-48小时。
所述的间歇式流加方式,是以间隔一段时间加一次料的方式,间歇式将适合的补料液(例如补料液C)流加入第二级发酵罐中。间歇时间为每1-24小时补料1-8次,优选为间隔5-8小时补料1次,每次补料量为发酵液总体积的0.01-2.0%,优选0.05-0.5%。本领域技术人员也可以根据需要,采用其他的适合时间间隔补料。
发酵条件:温度23-26℃,pH:4-8。
发酵时间:5-10天。
发酵结束后,发酵液采用离心或者微滤除去菌丝等固体物得到发酵清液,发酵清液上大孔吸附树脂柱,进行吸附、解析;收集解析液,减压浓缩得到1′,4′-反式-ABA-二醇粗品;再经硅胶柱层析分离,以及结晶、重结晶纯化,得到1′,4′-反式-ABA-二醇结晶产物。
采用本发明工艺,在第二级发酵时,通过流加补料液发酵,可以为菌体持续提供合成1′,4′-反式-ABA-二醇需要的碳源、氮源,维持发酵工艺需求的较好的碳氮比,提高发酵体系中细胞浓度和产物合成效率,从而提高1′,4′-反式-ABA-二醇的产量。
在优选的具体实施方案中,本发明还采用例如新的遗传改良菌株等技术方案来进一步提高1′,4′-反式-ABA-二醇的产量。
在优选的本发明方法中,本发明特别提供一株灰葡萄孢霉菌(B.cinerea)的遗传改良菌株灰葡萄孢霉菌(B.cinerea)ZX2用于发酵制备1′,4′-反式-ABA-二醇;其已于2019年04月29日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC),保藏号为CGMCC No.17678。地址为: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。
本发明发酵所采用的培养基A、B及补料液C的具体组成质量百分比如下:
培养基A:
葡萄糖0.1-5.0%,牛肉膏0.1-1.0%,蔗糖0.1-5.0%,乳糖0.1-2.0%,KH2PO40.01-0.5%,MgSO4 0.01-0.2%,蛋白胨0.1-5.0%。
培养基B:
补料液C:
成分 | 一般范围 | 优选范围 |
葡萄糖 | 0.1-6.0% | 0.2-2.0% |
蛋白胨 | 0.1-5.0% | 0.5-2.0% |
MgSO4 | 0.001-1.0% | 0.005-0.1% |
NaCl | 0.001-1.0% | 0.005-0.5% |
本发明优选实施方案的发酵工艺全过程为:
将活化后的灰葡萄孢霉菌(B.cinerea)ZX2菌种/孢子液接种于灭菌培养基A中,装于三角瓶内23-26℃摇瓶培养20-50小时后,以1-25%的接种量接种于已加有灭菌培养基B的发酵罐中进行发酵生产。菌种接种于发酵罐后于23-26℃,发酵培养12-72小时后,开始补料液C的流加补料。补料液C流加补料方式有两种,一种是连续(匀速或非匀速)流加,一种是间歇式流加,连续流加方式是优选的。
采用连续流加方式时,以0.01-10.0L/h的速度连续(匀速或非匀速)流加补料液C,直至停止发酵(下罐)前约10-48小时。
采用间歇式流加方式时,间歇时间可为每1-24小时补料1-8次,优选为大约间隔5-8小时补料1次,每次补料量为发酵液总体积的0.01-2.0%,优选0.05-0.5%。
发酵条件:温度23-26℃,pH:4-8。
发酵时间:5-10天。
发酵结束后,发酵液采用离心或者微滤技术过滤除去菌丝等固体物得到发酵清液,发酵清液上大孔吸附树脂柱,进行吸附、解析;收集解析液,减压浓缩得到1′,4′-反式-ABA-二醇粗品;再经硅胶柱层析分离,以及结晶、重结晶纯化,得到1′,4′-反式-ABA-二醇结晶产物。
本发明的全工艺流程见附图2。
采用本发明工艺,菌株以较高的底物转化率和产物合成速率生产1′,4′-反式-ABA-二醇;采用高效液相色谱法检测1′,4′-反式-ABA-二醇含量〔检测条件:色谱柱为Agilent ZORBAX Ecilpse C18 5um 250×4.6mm;检测器为紫外VWD检测器;检测波长254nm;进样量5μl;流动相为A水,B甲醇;流速:0.8ml/min〕,其产量可达0.6g/L。
本发明还提供了1′,4′-反式-ABA-二醇作为植物生长调节剂和抗逆诱导剂的应用方法。具体为:(1)用1′,4′-反式-ABA-二醇处理植物种子,可以提高种子发芽率和生长素质,提高苗期的抗旱、抗寒、抗病和抗盐碱等综合抗逆能力;有效应用浓度范围为0.1-10.0ppm;可以采用浸种、或拌种、或作为种子包衣剂成分等处理方式,根据不同作物种类所用浓度可以不同。如水稻种子用0.1-0.5ppm的1′,4′-反式-ABA-二醇浸种或拌种处理后,发芽率提高3-10%,促进秧苗根系发达,并可提高产量。(2)在植物苗期,外源施用1′,4′-反式-ABA-二醇可以起到大幅提高植物生长素质和抗逆性的作用。一般情况下,从植物3叶期起即可采用叶面喷施的方式施用1′,4′-反式-ABA-二醇,喷施的浓度一般在0.1-20.0ppm。如,在番茄等蔬菜作物、烟草等经济作物上应用时,在苗期,喷施浓度为1.0-20.0ppm的1′,4′-反式-ABA-二醇2-5次,或用浓度为0.1-5.0ppm的1′,4′-反式-ABA-二醇灌根,能显著增强作物整个生育期对低温、干旱、水涝、病害等逆境的抗性,促进生根及根系对水肥的吸收利用,调节花期,提高产量和品质。
本发明具有以下优点:
1.本发明采用遗传改良菌株灰葡萄孢霉(B.cinerea)ZX2,其底物转化率和产物合成速率较高,1′,4′-反式-ABA-二醇的产量可达0.6g/L。
2.采用本发明发酵培养基及液体培养基流加补料发酵工艺,可以维持菌株生长和合成产物需求的较好的碳氮比,实现较高的1′,4′-反式-ABA-二醇的产量。
3,提取工艺流程简单,回收率高,操作方便。
4.提供了1′,4′-反式-ABA-二醇作为植物生长调节剂和抗逆诱导剂的应用方法。
附图说明
图1是1′,4′-反式-ABA-二醇化学结构图。
图2是本发明1′,4′-反式-ABA-二醇的发酵生产工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述。
实施例一
用1000mL三角瓶10个,每瓶装250mL培养基A(葡萄糖1.0%,牛肉膏0.5%,蔗糖1.0%,乳糖0.5%,KH2PO4 0.05%,MgSO4 0.02%,蛋白胨1.5%),于120℃灭菌30分钟,冷却后接种活化后的灰葡萄孢霉菌(B.cinerea)ZX2孢子液,于25℃摇瓶培养48小时。将培养好的菌种液按5%的接种量接种于内装50L灭菌培养基B的100L发酵罐中(培养基B:葡萄糖0.5%,蔗糖0.2%,乳糖0.2%,麦麸4.0%,豆饼粉0.5%,玉米粉0.2%,酵母粉0.2%,KH2PO40.05%,MgSO4 0.01%,NaCl 0.05%,消泡剂0.01%),进行发酵生产。菌种接种于发酵罐,于23-26℃发酵培养72小时后,开始进行以0.05L/h的速度连续流加补料液C的流加补料(补料液C:葡萄糖0.5%,蛋白胨0.5%,MgSO40.01%,NaCl 0.02%),直至停止发酵(下罐)前约16小时。发酵pH 4-8,发酵周期8天。
发酵结束后,发酵液采用离心或者微滤除去菌丝等固体物得到发酵清液,发酵清液上大孔吸附树脂柱,进行吸附、解析;收集解析液,减压浓缩得到1′,4′-反式-ABA-二醇粗品;再经硅胶柱层析分离,以及结晶、重结晶纯化,得到1′,4′-反式-ABA-二醇结晶产物。
采用高效液相色谱法检测1′,4′-反式-ABA-二醇含量〔检测条件:色谱柱为Agilent ZORBAX Ecilpse C18 5um 250×4.6mm;检测器为紫外VWD检测器;检测波长254nm;进样量5μl;流动相为A水,B甲醇;流速:0.8ml/min〕,1′,4′-反式-ABA-二醇产量可达0.6g/L。
实施例二
用1000mL三角瓶10个,每瓶装250mL培养基A(葡萄糖0.5%,牛肉膏0.5%,蔗糖0.5%,乳糖0.4%,KH2PO4 0.05%,MgSO4 0.02%,蛋白胨0.5%),于120℃灭菌30分钟,冷却后接种活化后的灰葡萄孢霉菌(B.cinerea)ZX2孢子液,于25℃摇瓶培养48小时。将培养好的菌种液按5%的接种量接种于内装50L灭菌培养基B的100L发酵罐中(培养基B:葡萄糖0.5%,蔗糖0.2%,乳糖0.2%,麦麸2.0%,豆饼粉0.5%,玉米粉0.5%,酵母粉0.2%,KH2PO40.05%,MgSO40.01%,NaCl 0.02%,消泡剂0.01%),进行发酵生产。菌种接种于发酵罐后于23-26℃,发酵培养48小时后,采用间歇式流加方式流加补料液C的流加补料(补料液C:葡萄糖0.4%,蛋白胨0.5%,MgSO40.01%,NaCl0.01%),采用间歇式流加方式,间歇时间为每5小时补料1次,每次补料量为发酵液总体积的0.25%,直至停止发酵(下罐)前约24小时停止补料。发酵pH 4-8,发酵周期8天。
发酵结束后,发酵液采用离心或者微滤除去菌丝等固体物得到发酵清液,发酵清液上大孔吸附树脂柱,进行吸附、解析;收集解析液,减压浓缩得到1′,4′-反式-ABA-二醇粗品;再经硅胶柱层析分离,以及结晶、重结晶纯化,得到1′,4′-反式-ABA-二醇结晶产物。
采用高效液相色谱法检测1′,4′-反式-ABA-二醇含量〔检测条件:色谱柱为Agilent ZORBAX Ecilpse C18 5um 250×4.6mm;检测器为紫外VWD检测器;检测波长254nm;进样量5μl;流动相为A水,B甲醇;流速:0.8ml/min〕,1′,4′-反式-ABA-二醇产量可达0.5g/L。
实施例三
用1000mL三角瓶10个,每瓶装250mL培养基A(葡萄糖1.0%,牛肉膏1.0%,蔗糖0.5%,乳糖1.0%,KH2PO4 0.06%,MgSO4 0.02%,蛋白胨0.6%),于120℃灭菌30分钟,冷却后接种活化后的灰葡萄孢霉菌(B.cinerea)ZX2孢子液,于25℃摇瓶培养48小时。将培养好的菌种液按5%的接种量接种于内装50L灭菌培养基B的100L发酵罐中(培养基B:葡萄糖0.2%,蔗糖0.3%,乳糖0.2%,麦麸5.0%,豆饼粉1.0%,玉米粉0.2%,酵母粉0.5%,KH2PO40.02%,MgSO4 0.01%,NaCl 0.05%,消泡剂0.02%),进行发酵生产。菌种接种于发酵罐后于23-26℃,发酵培养48小时后,开始进行以0.05L/h的速度连续流加补料液C的流加补料(补料液C:葡萄糖0.5%,蛋白胨0.5%,MgSO4 0.01%,NaCl 0.01%),直至停止发酵(下罐)前约10小时。发酵pH 4-8,发酵周期6天。
发酵结束后,发酵液采用离心或者微滤除去菌丝等固体物得到发酵清液,发酵清液上大孔吸附树脂柱,进行吸附、解析;收集解析液,减压浓缩得到1′,4′-反式-ABA-二醇粗品;再经硅胶柱层析分离,以及结晶、重结晶纯化,得到1′,4′-反式-ABA-二醇结晶产物。
采用高效液相色谱法检测1′,4′-反式-ABA-二醇含量〔检测条件:色谱柱为Agilent ZORBAX Ecilpse C18 5um 250×4.6mm;检测器为紫外VWD检测器;检测波长254nm;进样量5μl;流动相为A水,B甲醇;流速:0.8ml/min〕,1′,4′-反式-ABA-二醇产量可达0.4g/L。
实施例四
用1000mL三角瓶10个,每瓶装250mL培养基A(葡萄糖0.6%,牛肉膏0.5%,蔗糖0.5%,乳糖0.4%,KH2PO4 0.05%,MgSO4 0.02%,蛋白胨0.6%),于120℃灭菌30分钟,冷却后接种活化后的灰葡萄孢霉菌(B.cinerea)TBC-10孢子液,于25℃摇瓶培养48小时。将培养好的菌种液按5%的接种量接种于内装50L灭菌培养基B的100L发酵罐中(培养基B:葡萄糖0.5%,蔗糖0.2%,乳糖0.2%,麦麸1.0%,豆饼粉0.5%,玉米粉0.1%,酵母粉0.2%,KH2PO40.05%,MgSO4 0.01%,NaCl 0.01%,消泡剂0.01%),进行发酵生产。菌种接种于发酵罐后于23-26℃,发酵培养48小时后,开始进行以0.08L/h的速度连续流加补料液C的流加补料(补料液C:葡萄糖0.6%,蛋白胨1.0%,MgSO4 0.01%,NaCl 0.02%),直至停止发酵(下罐)前约16小时。发酵pH 4-8,发酵周期6天。
发酵结束后,发酵液采用离心或者微滤除去菌丝等固体物得到发酵清液,发酵清液上大孔吸附树脂柱,进行吸附、解析;收集解析液,减压浓缩得到1′,4′-反式-ABA-二醇粗品;再经硅胶柱层析分离,以及结晶、重结晶纯化,得到1′,4′-反式-ABA-二醇结晶产物。
采用高效液相色谱法检测1′,4′-反式-ABA-二醇含量〔检测条件:色谱柱为Agilent ZORBAX Ecilpse C18 5um 250×4.6mm;检测器为紫外VWD检测器;检测波长254nm;进样量5μl;流动相为A水,B甲醇;流速:0.8ml/min〕,1′,4′-反式-ABA-二醇产量可达0.02g/L。
实施例五
用1′,4′-反式-ABA-二醇浸种,提高发芽率,促进水稻幼苗的根系生长。具体做法:将水稻宜香优2115种子表面消毒后,用0.5ppm 1′,4′-反式-ABA-二醇水溶液常温浸种处理24h,温室(26℃,16h光照/8h暗培养)催芽,3天后计算发芽率,并选取发芽的种子置于种子培养袋中,清水培养:两周后取出,统计根长,根面积等指标,结果发现其对水稻幼苗的根系生长有一定促进作用,如下表。以清水、S-诱抗素(ABA)为对照处理。
实施例六
烤烟苗移栽期喷施1′,4′-反式-ABA-二醇,对烟草花叶病毒病、枯斑病的发生具有较好的诱抗效果,烟草花叶病毒病发病率减少10-30%,烟叶产量提高5-15%。以清水、S-诱抗素(ABA,市售,纯度90%)为对照处理。
Claims (9)
1.一种制备1',4'-反式-ABA-二醇的发酵方法,其特征是:采用灰葡萄孢霉(Botrytis cinerea)遗传改良菌株ZX2,所述灰葡萄孢霉于2019年04月29日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为CGMCC No.17678,在一级液体培养基中培养,作为种子液;将培养好的种子液接种到二级液体培养基中培养,培养一段合适的时间后进行流加补料液的补料发酵培养;发酵结束后,从发酵培养液中分离纯化出1',4'-反式-ABA-二醇。
2.根据权利要求1所述的制备1',4'-反式-ABA-二醇的发酵方法,其特征是:所述一级液体培养基的组成质量百分比为:葡萄糖0.1%-5.0%,牛肉膏0.1%-1.0%,蔗糖0.1%-5.0%,乳糖0.1%-2.0%,KH2PO4 0.01%-0.5%,MgSO40.01%-0.2%,蛋白胨0.1%-5.0%。
3.根据权利要求1所述的制备1',4'-反式-ABA-二醇的发酵方法,其特征是:所述二级液体培养基的组成质量百分比为:葡萄糖0.2%-2.0%,蔗糖0.2%-2.0%,乳糖0.2%-1.0%,麦麸0.5%-5.0%,豆饼粉0.5%-2.0%,玉米粉0.1%-1.0%,酵母粉0.1%-1.0%,KH2PO40.005%-0.5%,MgSO40.005%-0.1%,NaCl 0.005%-0.5%,消泡剂0.005%-0.1%。
4.根据权利要求1所述的制备1',4'-反式-ABA-二醇的发酵方法,其特征是:所述补料液的组成质量百分比为:葡萄糖0.2%-2.0%,蛋白胨0.5%-2.0%,MgSO4 0.005%-0.1%,NaCl0.005%-0.5%。
5.根据权利要求1所述的制备1',4'-反式-ABA-二醇的发酵方法,其特征是:所述的流加补料的方式为连续流加和/或间歇流加方式。
6.根据权利要求5所述的制备1',4'-反式-ABA-二醇的发酵方法,其特征是:采用连续流加方式时,以0.01-10.0 L/h的速度连续流加补料液C,直至停止发酵前约10-48小时;采用间歇式流加补料液方式是每1-24小时补料1-8次。
7.根据权利要求6所述的制备1',4'-反式-ABA-二醇的发酵方法,其特征是:所述采用间歇式流加补料液方式是间隔5-8小时补料1次,每次补料量为发酵液总体积的0.01%-2.0%。
8.根据权利要求7所述的制备1',4'-反式-ABA-二醇的发酵方法,其特征是:每次补料量为发酵液总体积的0.05%-0.5%。
9.1',4'-反式-ABA-二醇作为水稻种子生长调节剂、烟草苗期花叶病毒病和枯斑病诱抗剂的应用,其特征在于:作为水稻种子生长调节剂时,使用浓度为0.5ppm的1',4'-反式-ABA-二醇溶液浸种处理水稻种子24h;作为烟草苗期花叶病毒病和枯斑病诱抗剂时,在移栽期对烟草苗喷施2ppm的1',4'-反式-ABA-二醇溶液。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010993263.2A CN113278657B (zh) | 2020-09-21 | 2020-09-21 | 一种制备1′,4′-反式-aba-二醇的发酵方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010993263.2A CN113278657B (zh) | 2020-09-21 | 2020-09-21 | 一种制备1′,4′-反式-aba-二醇的发酵方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113278657A CN113278657A (zh) | 2021-08-20 |
CN113278657B true CN113278657B (zh) | 2023-07-07 |
Family
ID=77275617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010993263.2A Active CN113278657B (zh) | 2020-09-21 | 2020-09-21 | 一种制备1′,4′-反式-aba-二醇的发酵方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113278657B (zh) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101041837A (zh) * | 2007-01-24 | 2007-09-26 | 中国科学院成都生物研究所 | 一种新的天然脱落酸制备方法 |
CN108753744A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-11-06 | 中国科学院成都生物研究所 | 倍半萜环化酶及其制备与应用、2Z,4E-α-芷香乙烷合成方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CL2008000243A1 (es) * | 2007-01-31 | 2008-09-05 | Valent Biosciences Corp | Formulacion en granulos solubles de acido 2-cis,4-trans-(s)-abscisico; proceso de fabricacion; y metodo para mejorar la estabilidad al almacenamiento y la estabilidad fotoquimica. |
-
2020
- 2020-09-21 CN CN202010993263.2A patent/CN113278657B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101041837A (zh) * | 2007-01-24 | 2007-09-26 | 中国科学院成都生物研究所 | 一种新的天然脱落酸制备方法 |
CN108753744A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-11-06 | 中国科学院成都生物研究所 | 倍半萜环化酶及其制备与应用、2Z,4E-α-芷香乙烷合成方法 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
Microbial production of abscisic acid by Botrytis cinerea;Shingo Marumo等;《Agricultural and Biological Chemistry》;19820222;第46卷(第7期);1967-1968 * |
The 1",4"-trans-idol of abscisic acid,a possible precursor of abscisic acid in Botrytis cinerea;Nobuhiro Hirai等;《Phytochemistry》;19860717;第25卷(第8期);1865-1868 * |
反式ABA二醇的立体化学及其生物活性;王天山等;《应用与环境生物学报》;20051231;第11卷(第6期);699-701 * |
类胡萝卜素等物质对灰葡萄孢霉菌产脱落酸的影响;梁研等;《药物生物技术》;20041231;第02卷;96-98 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113278657A (zh) | 2021-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113121557B (zh) | 海洋真菌来源的杂萜化合物及其在制备抗炎药物中的应用 | |
CN110358696A (zh) | 一种降解土壤中莠去津农药残留的微生物菌剂 | |
CN103882080A (zh) | 一种制备阿维菌素的有效方法 | |
CN117736944B (zh) | 稻瘟霉素链霉菌及其菌剂与应用 | |
CN113558050B (zh) | 苯乙醇在促进植物生长、诱导植物抗病性、抑制植物病原菌生长和植物病害防治中的应用 | |
CN113278657B (zh) | 一种制备1′,4′-反式-aba-二醇的发酵方法 | |
CN105916986A (zh) | 由接种微生物形成的接种物,和使用其生产抗生素的方法 | |
CN104804020B (zh) | 硫代二酮哌嗪类化合物及其制备方法和用途 | |
CN113527247B (zh) | 一种嗜氮酮类多聚体化合物及其制备方法和应用 | |
CN113337432B (zh) | 一种产吡咯喹啉醌的食甲基菌及其应用 | |
CN108795771A (zh) | 麝香霉菌株及其制备的香料 | |
CN108795772A (zh) | 麝香霉菌株及其制备的香料 | |
CN113774002A (zh) | 一种解淀粉芽孢杆菌培养基及其应用 | |
CN109824757B (zh) | 一种环(异亮-异亮)二肽、其制备方法及其应用 | |
CN113337433B (zh) | 一种产吡咯喹啉醌的假单胞菌及其应用 | |
CN114717119B (zh) | 一种草珊瑚内生真菌及其应用 | |
CN114703070B (zh) | 亚隔孢壳属内生真菌及其次生代谢产物的提取方法和应用 | |
CN110483467B (zh) | 二氢异香豆素类衍生物及其制备方法和用途 | |
CN115011645B (zh) | 吡啶甲酸在制备防治黄单胞菌病害的生物农药上的应用 | |
CN117016549B (zh) | 核苷类化合物及其组合物在促进植物生长中的应用 | |
CN108424404B (zh) | 一种抗甘薯黑斑病菌的化合物及其制备方法和应用 | |
CN114437963B (zh) | 橄榄链霉菌及其在生物合成香兰素中的应用 | |
CN108165514A (zh) | 一株芽孢杆菌及其发酵产物和应用 | |
CN115058347B (zh) | 一株花脸香蘑、其非糖类提取物的制备及其应用 | |
CN108624633B (zh) | 一种吲哚-3-甲醛的制备方法及其应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |