CZ2019790A3 - Průmyslový produkční kmen mikroorganismu Claviceps purpurea (Fr.) Tul., CCM8865 - Google Patents

Průmyslový produkční kmen mikroorganismu Claviceps purpurea (Fr.) Tul., CCM8865 Download PDF

Info

Publication number
CZ2019790A3
CZ2019790A3 CZ2019790A CZ2019790A CZ2019790A3 CZ 2019790 A3 CZ2019790 A3 CZ 2019790A3 CZ 2019790 A CZ2019790 A CZ 2019790A CZ 2019790 A CZ2019790 A CZ 2019790A CZ 2019790 A3 CZ2019790 A3 CZ 2019790A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
ergocryptine
sclerotia
alkaloids
rye
fungal strain
Prior art date
Application number
CZ2019790A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ309511B6 (cs
Inventor
Josef ValĂ­k
Josef Rndr. Valík
Original Assignee
Teva Czech Industries S.R.O.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teva Czech Industries S.R.O. filed Critical Teva Czech Industries S.R.O.
Priority to CZ2019-790A priority Critical patent/CZ309511B6/cs
Publication of CZ2019790A3 publication Critical patent/CZ2019790A3/cs
Publication of CZ309511B6 publication Critical patent/CZ309511B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, 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
    • C12N1/14Fungi; Culture media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/01Preparation of mutants without inserting foreign genetic material therein; Screening processes therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/18Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms containing at least two hetero rings condensed among themselves or condensed with a common carbocyclic ring system, e.g. rifamycin
    • C12P17/182Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring heteroatoms in the condensed system
    • C12P17/183Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring heteroatoms in the condensed system containing an indolo[4,3-F,G]quinoleine nucleus, e.g. compound containing the lysergic acid nucleus as well as the dimeric ergot nucleus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/18Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms containing at least two hetero rings condensed among themselves or condensed with a common carbocyclic ring system, e.g. rifamycin
    • C12P17/188Heterocyclic compound containing in the condensed system at least one hetero ring having nitrogen atoms and oxygen atoms as the only ring heteroatoms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Průmyslový produkční kmen mikroorganismu Claviceps purpurea (Fr.) Tul., CCM8865 tvořící při parazitickém růstu na obilninách, zejména na žitě nebo triticale a na jejich sterilních analozích, sklerocia s obsahem námelových alkaloidů, zejména α-ergokryptinu a β-ergokryptinu. Účelem řešení bylo získání producenta výchozí suroviny pro výrobu námelových alkaloidů α-ergokryptinu a β-ergokryptinu a jejich polosyntetických derivátů s podstatně vyšší výtěžností ve srovnání s doposud známými kmeny.

Description

Každá z těchto sloučenin je významnou léčivou substancí. V humánní medicíně je β-ergokryptin i α-ergokryptin používán v lékových formách ve směsích s jinými účinnými látkami. Lze je využít i jako výchozí látku pro přípravu polosyntetických derivátů námelových alkaloidů se specifickým spektrem účinků, jako jsou např. nicergolin, pergolid nebo cabergolin.
β-ergokryptin i α-ergokryptin může být získáván ze sklerocií houby Claviceps purpurea (Fr.) Tul., kultivované paraziticky v polní kultuře na žitě nebo jiných obilninách. Pro výrobu βergokryptinu byl v ČR dosud využíván kmen popsaný např. v patentové přihlášce EP 1831347 a uložený v České sbírce mikroorganismů (CCM, Masarykova univerzita, Brno) pod číslem CCM8360. Uvedený kmen při kultivaci na žitě produkoval sklerocia s průměrným obsahem 1,38 % sumy alkaloidů, vztaženo na sušinu biomasy. Vzájemný poměr dvou hlavních alkaloidů aergokryptinu ku β-ergokryptinu byl 0,79:1. Celkově nízký obsah alkaloidů je hlavní nevýhodou tohoto kmene i ostatních dosud známých kmenů.
Dále se ze sklerocií houby Claviceps purpurea (Fr.) Tul., kultivované paraziticky v polní kultuře
- 1 CZ 2019 - 790 A3 na žitě nebo jiných obilninách, mohou standardními postupy připravit deriváty ergolenu a ergolinu, jako je např. kyselina lysergová, nicergolin, pergolid, cabergolin a další.
ergolin
kyselina lysergová
Podstata vynálezu
Podstatou předloženého vynálezu je nový průmyslový kmen mikroorganismu Claviceps purpurea (Fr.) Tul., CCM8865, uložený v České sbírce mikroorganismů (Masarykova Univerzita, Přírodovědecká fakulta, Kamenice 5, 625 00 Brno), tvořící při parazitickém růstu na obilninách, zejména na žitě (Secale cereale) nebo triticale (křížencích žita (Secale cereale) a pšenice (Triticum aestivum)) a jejich sterilních analozích, sklerocia s obsahem alkaloidů, zejména a-ergokryptinu a b-ergokryptinu. Tento nový kmen umožňuje zefektivnit extrakční a izolační postupy při výrobě a-ergokryptinu a b-ergokryptinu a jejich polosyntetických derivátů podstatným zvýšením výtěžnosti těchto postupů. Zvýšená výtěžnost je dána vysokým obsahem aergokryptinu a b-ergokryptinu ve sklerociích nového kmene ve srovnání s dosud využívaným kmenem CCM8360. Obsah alkaloidů v jednotlivých sklerociích nového kmene CCM8360 dosahuje hodnot 1,2 % až 3,9 % hmota, při průměrném obsahu 2,9 % hmota, sumy alkaloidů v sušině biomasy v průměrném spektru alkaloidů: 42 % a-ergokryptin, 54 % b-ergokryptin a 4 % ergokomin. Současně došlo u tohoto nového kmene ke zvýšení hektarových výnosů drogy, ve srovnání s ostatními vysokoprodukčními kmeny Claviceps purpurea (Fr.) Tul. (CCM8057(GAU310), CCM8405(GAU404), CCM8178(GAU012), CCM404(GAU130)). Tyto výnosy se pohybují při recentně používané agrotechnice pěstování námele od 1000kg/ha do 2600kg/ha, průměrně 1300kg/ha.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Příprava nového kmene
Nový průmyslový kmen mikroorganismu Claviceps purpurea (Fr.) Tul., CCM8865 byl vyšlechtěn z kmene CCM8360. V roce 2013 bylo sklerocium uvedeného kmene převedeno do saprofýtické kultury a tato byla vystavena gama záření o dávce 3000 Gy. Ozářené izoláty byly
- 2 CZ 2019 - 790 A3 injekčně naočkovány na vymetané klasy žita a narostlá sklerocia byla analyzována na kvalitativní a kvantitativní obsah námelových alkaloidů. Takto vyselektované sklerocium s maximálním obsahem sumy alkaloidů bylo převedeno do saprofýtické kultury a tato byla opět vystavena gama záření o dávce 3000 Gy. Ozářené izoláty byly v roce 2014 opět injekčně naočkovány na žito a narostlá sklerocia byla analyzována na kvalitativní a kvantitativní obsah námelových alkaloidů. Tento postup byl opakován i v roce 2015. Nejvýše obsahové sklerocium bylo v následujících letech 2016 až 2017 pasážováno na žitě v měřítku poloprovozních pokusů (cca 1 ha až 100 ha). Nejvýše obsahové sklerocium s maximálním obsahem β-ergokryptinu a α-ergokryptinu sklizené z těchto ploch bylo převedeno do saprofýtické kultury a tato byla uložena v České sbírce mikroorganismů (Masarykova univerzita, Přírodovědecká fakulta, Kamenice 5, 625 00 Brno) pod označením CCM8865. Uvedenými mutačními zásahy došlo u kmene CCM8865 k nárůstu průměrného obsahu námelových alkaloidů ve sklerociích o 110 % proti původnímu kmeni CCM8360. Současně došlo ke zkvalitnění spektra jednotlivých alkaloidů tím, že došlo ke zvýšení obsahu β-ergokryptinu a snížení obsahu ergokominu. Dále došlo ke zvýšení výnosu námelových sklerocií z 1000 kg/ha na 1300 kg/ha, tj. o 30 %.
Příklad 2
Popis vlastností nového kmene Při saprofýtní kultivaci na sladinovém médiu ztuženém agarem tvoří kmen CCM8865 kolonie z typicky sfaceliového vzdušného mycelia. Mycelium je zpočátku bílé a hladké, po 27 dnech kultivace zvrásněné, světle béžové až hnědé. Mycelium je tvořeno rozvětvenými hyfami a konidiemi oválného tvaru délky přibližně 8 mikrometrů a šířky přibližně 5 mikrometrů.
Při parazitickém růstu na žitě tvoří houba tmavě fialově pigmentovaná sklerocia o průměrné hmotnosti 30 mg. Jednotlivá sklerocia obsahují námelové alkaloidy v množství 1,2 % až 3,9 % hmota, sušiny biomasy při průměrném obsahu 2,9 % hmota, sumy alkaloidů s převahou βergokryptinu.
Příklad 3
Příklady využití nového kmene
a) Z potřebného množství trvanlivé suché námeloviny kmene CCM8865, vyrobené postupem podle patentu č. 276 530, se připravila vodná suspenze konidií. Touto suspenzí konidií se pomocí očkovacího stroje naočkovaly klasy žita ve fázi metání tak, že se na plochu lha použilo 3,2x1011 klí čivých konidií rozdělených do dvou dávek s odstupem minimálně dvou dní v průběhu metání. V době zrání žita (zasychání klasů), kdy se začínají sklerocia uvolňovat z lůžka, tj. za cca 55 dnů, se provedla sklizeň narostlých sklerocií kombajnem. Z lha bylo takto získáno 1300 kg tmavě fialových sklerocií, obsahujících v průměru 2,9 % hmota, sumy alkaloidů a tato suma byla tvořena z 96 % β-ergokryptinem a a-ergokryptinem. Získaná droga byla vyextrahována a extrakty byly použity pro výrobu substancí ergotoxinového typu a pro výrobu polosyntetických námelových alkaloidů.
b) Z potřebného množství trvanlivé suché námeloviny kmene CCM8865, vyrobené postupem podle patentu č. 276 530, se připravila vodná suspenze konidií. Touto suspenzí konidií se pomocí postřikového stroje naočkovaly klasy žita ve fázi kvetení tak, že se na plochu lha použilo 3,2xlOn klíčivých konidií rozdělených do minimálně tří dávek během kvetení. V době zrání žita (zasychání klasů), kdy se začínají sklerocia uvolňovat z lůžka, tj. za cca 55 dnů, se provedla sklizeň narostlých sklerocií kombajnem. Z lha bylo získáno 1600 kg tmavě fialových sklerocií, obsahujících v průměru 2,9 % hmota, sumy alkaloidů a tato suma byla tvořena z 96% βergokryptinem a α-ergokryptinem. Získaná droga byla vyextrahována, extrakty byly použity pro výrobu substancí ergotoxinového typu a pro výrobu polosyntetických námelových alkaloidů.
c) Při použití triticale a sterilních analogů žita i triticale v experimentech uspořádaných shodně s
- 3 CZ 2019 - 790 A3 výše popsanými bylo dosaženo shodných výtěžků alkaloidů, konkrétně β-ergokryptinu a aergokryptinu.
d) Ze sklerocií nového kmene CCM8865 byly izolovány standardními postupy, které jsou 5 odborníkovi známé, přirozené námelové alkaloidy jako je β-ergokryptin, α-ergokryptin a ergokomin, případně další, které byly dále využity pro přípravu léčivých přípravků ergotoxinového typu, nebo k přípravě kyseliny lysergové a polosyntetických derivátů námelových alkaloidů.
Průmyslová využitelnost
Nový kmen CCM8865 je využitelný ve farmaceutickém průmyslu jako nový zdroj námelových alkaloidů s vysokým obsahem b-ergokryptinu a a-ergokryptinu pro výrobu jak ergotoxinových 15 substancí a lékových forem, tak pro výrobu polosyntetických derivátů.

Claims (10)

1. Izolovaný kmen houby Claviceps purpurea (Fr.) Tul., uložený v České sbírce mikroorganismů Masarykovy Univerzity v Brně pod přírůstkovým č. CCM8865.
2. Izolovaný kmen houby podle nároku 1, tvořící při parazitickém růstu na obilninách, zejména žitu, Secale cereale, nebo triticale, kříženci žita a pšenice, Triticum aestivum, a jejich sterilních analozích, sklerocia, která obsahují sumu alkaloidů od 1,2 % hmota, do 3,9 % hmota., průměrně 2,9 % hmota., vztaženo na sušinu biomasy sklerocia.
3. Izolovaný kmen houby podle nároku 2, kde je průměrně 54 % sumy alkaloidů tvořeno βergokryptinem.
4. Izolovaný kmen houby podle nároku 2 nebo 3, kde je průměrně 42 % sumy alkaloidů tvořeno a-ergokryptinem.
5. Kultura z kmene houby podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4 na žitu, jeho kultivarech a genetických liniích, nebo na triticale, jejich dalších křížencích, kultivarech a genetických liniích.
6. Sklerocia kmene houby podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4.
7. Použití kmene houby podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4 nebo kultury podle nároku 5 nebo sklerocií podle nároku 6 pro výrobu přirozených námelových alkaloidů a/nebo jejich polosyntetických derivátů.
8. Použití podle nároku 7, kde námelové alkaloidy a jejich deriváty jsou vybrány ze skupiny sestávající z a -ergokryptinu, β -ergokryptinu, ergokominu a kyseliny lysergové.
9. Použití podle nároku 8, kde námelovým alkaloidem je a -ergokryptin.
10. Použití podle nároku 8, kde námelovým alkaloidem je β-ergokryptin.
CZ2019-790A 2019-12-19 2019-12-19 Průmyslový produkční kmen mikroorganismu Claviceps purpurea (Fr.) Tul., CCM8865 CZ309511B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2019-790A CZ309511B6 (cs) 2019-12-19 2019-12-19 Průmyslový produkční kmen mikroorganismu Claviceps purpurea (Fr.) Tul., CCM8865

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2019-790A CZ309511B6 (cs) 2019-12-19 2019-12-19 Průmyslový produkční kmen mikroorganismu Claviceps purpurea (Fr.) Tul., CCM8865

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2019790A3 true CZ2019790A3 (cs) 2021-06-30
CZ309511B6 CZ309511B6 (cs) 2023-03-15

Family

ID=76550786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2019-790A CZ309511B6 (cs) 2019-12-19 2019-12-19 Průmyslový produkční kmen mikroorganismu Claviceps purpurea (Fr.) Tul., CCM8865

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ309511B6 (cs)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ310113B6 (cs) * 2023-03-15 2024-08-21 Teva Czech Industries S.R.O. Průmyslový produkční kmen mikroorganismu Claviceps purpurea (Fr.) Tul., CCM9309

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CS225272B1 (cs) * 1982-03-11 1984-02-13 Malinka Zdenek Nový průmyslový kmen mikroorganismu Claviceps purpurea (Fr.) TUL, CCM F-721
US20070117198A1 (en) * 2005-11-07 2007-05-24 Josef Valik Industrial producing strain of the fungus Claviceps purpurea (Fr.) Tul.

Also Published As

Publication number Publication date
CZ309511B6 (cs) 2023-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sujarit et al. Streptomyces palmae CMU-AB204T, an antifungal producing-actinomycete, as a potential biocontrol agent to protect palm oil producing trees from basal stem rot disease fungus, Ganoderma boninense
CZ2019790A3 (cs) Průmyslový produkční kmen mikroorganismu Claviceps purpurea (Fr.) Tul., CCM8865
CN120060023A (zh) 一株巨大普利斯特菌及其应用
US20070117198A1 (en) Industrial producing strain of the fungus Claviceps purpurea (Fr.) Tul.
CZ2023105A3 (cs) Průmyslový produkční kmen mikroorganismu Claviceps purpurea (Fr.) Tul., CCM9309
Pradhan et al. Seeds endophytic fungi of some plant species and their potential for producing indole acetic acid (IAA)
Weissenberg et al. Distribution of calcitriol activity in Solanum glaucophyllum plants and cell cultures
US4711656A (en) Enhancement of nitrogen-fixation with rhizobial tan variants
CZ287130B6 (cs) Průmyslový produkční kmen mikroorganismu Claviceps purpurea (Fr.) Tul.
CZ279533B6 (cs) Průmyslový produkční kmen mikroorganismu Claviceps purpurea /Fr./ Tul.
CZ2013591A3 (cs) Izolovaný kmen houby Claviceps purpurea (Fr.) Tul., CCM 8405
CS225272B1 (cs) Nový průmyslový kmen mikroorganismu Claviceps purpurea (Fr.) TUL, CCM F-721
CN1212387C (zh) 从虫草体分离培养的细棒束孢sx-1及其培养方法和用途
CZ283773B6 (cs) Průmyslový produkční kmen mikroorganismu Claviceps purpurea /Fr./ Tul.
CZ279877B6 (cs) Nový průmyslový kmen mikroorganismu druhu Claviceps purpurea (Fr.) Tul., CCM 8058
Pomper Isolation of triploid Saccharomyces cerevisiae
CS276359B6 (cs) Nový průmyslový kmen mikroorganismu Claviceps purpurea (Fr.) TUL.CCM 8057
Elliott Effects of kinetin and related compounds on growth and sexual reproduction of Saprolegnia australis
Malinka Saprophytic cultivation of Claviceps
CS276627B6 (cs) Nový průmyslový kmen mikroorganismu druhu Claviceps purpurea (Fr.) TUL. CCM 8059
CS239883B1 (cs) Nový průmyslový kmen mikroorganismů druhu Claviceps purpurea (Fr) TUL. CCM F-745
RU2188231C1 (ru) Штамм гриба claviceps purpurea (fr.) tul. bkm-f-3662d -продуцент эргокорнама
CS239884B1 (cs) Nový průmyslový kmen mikroorganismu druhu Claviceps purpurea (Fr.) TUL. CCM F-734
JPS62272985A (ja) マクロライド抗生物質
RU2647760C2 (ru) Штамм суспензионной культуры клеток растения диоскорея дельтовидная (Dioscorea deltoidea Wall) под обозначением ИФР-ДМ-05-pro N89 - продуцент протодиосцина