RU2126837C1 - Strain of bacterium mycobacterium smegmatis used for oxidation of plant and animal sterols to androst-4-ene-3,17-dione - Google Patents
Strain of bacterium mycobacterium smegmatis used for oxidation of plant and animal sterols to androst-4-ene-3,17-dione Download PDFInfo
- Publication number
- RU2126837C1 RU2126837C1 RU97111553A RU97111553A RU2126837C1 RU 2126837 C1 RU2126837 C1 RU 2126837C1 RU 97111553 A RU97111553 A RU 97111553A RU 97111553 A RU97111553 A RU 97111553A RU 2126837 C1 RU2126837 C1 RU 2126837C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- colonies
- strain
- androst
- dione
- mycobacterium smegmatis
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области биотехнологии, а именно касается получения стероидных медицинских препаратов с использованием микроорганизмов. The present invention relates to the field of biotechnology, and in particular relates to the production of steroid drugs using microorganisms.
Целью изобретения является получение нового эффективного мутантного штамма бактерий, способного трансформировать стерины растительного (ситостерин) и животного (холестерин) происхождения в андрост-4-ен-3,17-дион (АД) - ключевой промежуточный продукт в синтезе стероидных медицинских препаратов. В настоящее время указанные стерины являются наиболее перспективным видом стероидного сырья. The aim of the invention is to obtain a new effective mutant strain of bacteria capable of transforming sterols of plant (sitosterol) and animal (cholesterol) origin into androst-4-en-3,17-dione (AD) - a key intermediate in the synthesis of steroid medications. Currently, these sterols are the most promising type of steroid raw materials.
Трансформация стероидов микроорганизмами, в том числе некоторыми видами рода Mycobacterium, широко описана в мировой научной и патентной литературе [А.А.Ахрем, Ю.А.Титов "Стероиды и микроорганизмы", Наука, М., 1970; S.B.Mahato, S. Banerjee, and S.Podder "Phytochemistry", 1989, 28, p.7]. Все описанные микроорганизмы-трансформанты характеризуются медленной скоростью роста как в поверхностных, так и в глубинных условиях, в связи с чем трансформация может продолжаться более 10 суток. Эти микроорганизмы не выделяют антибиотических веществ, что при крупномасштабном производстве нередко приводит к контаминации посторонней микрофлорой. В связи с этим перспективно иметь процессы выращивания вегетативного посевного материала и ферментации (трансформации), защищенные от подобных отрицательных моментов. Это достигается добавлением в среды для выращивания и трансформации определенного количества экзогенного антибиотика и соответственно использования трансформирующего микроорганизма, устойчивого к данному антибиотику. Штамм бактерий с подобными свойствами обладает преимуществом перед другими микроорганизмами, способными окислять стерины. The transformation of steroids by microorganisms, including some species of the genus Mycobacterium, is widely described in the world scientific and patent literature [A.A. Akhrem, Yu.A. Titov "Steroids and microorganisms", Nauka, M., 1970; S.B. Mahato, S. Banerjee, and S. Podder "Phytochemistry", 1989, 28, p. 7]. All the described transforming microorganisms are characterized by a slow growth rate both in surface and in deep conditions, and therefore the transformation can last more than 10 days. These microorganisms do not secrete antibiotic substances, which in large-scale production often leads to contamination by extraneous microflora. In this regard, it is promising to have processes of growing vegetative seeds and fermentation (transformation), protected from such negative points. This is achieved by adding a certain amount of exogenous antibiotic to the medium for growing and transforming and, accordingly, using a transforming microorganism resistant to this antibiotic. A bacterial strain with similar properties has an advantage over other microorganisms capable of oxidizing sterols.
Для селекции штамма, окисляющего стерины, в качестве исходной родительской культуры использован штамм Mycobacterium smegmatis, выделенный из биологического материала, полученного из ветеринарной лечебницы г. Москвы. To select a strain that oxidizes sterols, the Mycobacterium smegmatis strain isolated from biological material obtained from a veterinary clinic in Moscow was used as the initial parent culture.
Исходная культура была подвергнута чередующемуся воздействию физических (УФ-облучение) и химических (нитрозометилбиурет и нитрозогуанидин) мутагенных факторов. Путем ступенчатого отбора индуцированных мутантов получен новый, оригинальный, стрептомициноустойчивый штамм Mycobacterium smegmatis. The initial culture was subjected to alternating effects of physical (UV irradiation) and chemical (nitrosomethyl biuret and nitrosoguanidine) mutagenic factors. By stepwise selection of the induced mutants, a new, original, streptomycin-resistant strain of Mycobacterium smegmatis was obtained.
Штамм Mycobacterium smegmatis депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов (ВКПМ) под номером ВКПМ Ас-1552 и характеризуется следующими признаками. The strain Mycobacterium smegmatis is deposited in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms (VKPM) under the number VKPM Ac-1552 and is characterized by the following features.
Культурально-морфологические признаки. Cultural and morphological characters.
(Среды приготовлены по книге "Методы селекции продуцентов антибиотиков и ферментов", М., 1978 г. Цвет колоний определен по шкале Бондарцева). (The media were prepared according to the book "Methods for the selection of producers of antibiotics and enzymes", M., 1978. The color of the colonies was determined on the Bondartsev scale).
Среда с дрожжевым экстрактом и глицерином. Medium with yeast extract and glycerin.
Колонии округлые, плоские с неровным краем, пигмент в среду не выделяется, цвет колоний Ж-2 (рыжий), диаметр колоний 5-6 мм. Среда с глюкозой и пептоном. The colonies are round, flat with an uneven edge, the pigment does not stand out on Wednesday, the color of the colonies is Zh-2 (red), the diameter of the colonies is 5-6 mm. Medium with glucose and peptone.
Колонии плоские с неровными краями, центр колоний слегка приподнят, пигмент в среду не выделяется, цвет близок к Ж-2 (рыжеватый), диаметр колоний 4,5-5 мм. The colonies are flat with uneven edges, the center of the colonies is slightly raised, the pigment does not stand out on Wednesday, the color is close to Zh-2 (reddish), the diameter of the colonies is 4.5-5 mm.
Среда с глюкозой и БВК. Medium with glucose and BVK.
Колонии округлые плоские с неровным краем, с намечающейся по краям радиальной складчатостью, в центре - мелкоморщинистые, пигмент в среду не выделяется, цвет Ж-2, диаметр колоний 4,5 - 7,5 мм. The colonies are rounded flat with an uneven edge, with radial folding emerging at the edges, in the center are finely wrinkled, no pigment is released into the medium, color G-2, colony diameter 4.5 - 7.5 mm.
Среда 1. Wednesday 1.
Колонии плоские матовые, по краям более светлые, складчатость центрическая, пигмент в среду не выделяется, цвет колоний 0-3 (оранжевый), диаметр 4,0 - 7,0 мм. The colonies are flat matte, lighter at the edges, centric folding, the pigment does not stand out on Wednesday, the color of the colonies is 0-3 (orange), diameter 4.0 - 7.0 mm.
Среда 6 (кукурузная). Wednesday 6 (corn).
Колонии овальные плоские с шероховатой поверхностью, пигмент в среду не выделяется, цвет 0-5 (телесно-розовый), диаметр колоний 5,5 - 7 мм. The colonies are oval flat with a rough surface, the pigment does not stand out on Wednesday, the color is 0-5 (flesh-pink), the diameter of the colonies is 5.5 - 7 mm.
Среда 12. Wednesday 12.
Колонии плоские с шероховатой поверхностью, неровными краями, цвет 0 - 5 (телесно-розовый), диаметр колоний 5,5 - 6,6 мм. Colonies are flat with a rough surface, uneven edges, color 0 - 5 (flesh-pink), the diameter of the colonies is 5.5 - 6.6 mm.
Среда 22 с мясным экстрактом и пептоном. Wednesday 22 with meat extract and peptone.
Колонии плоские неровно-округлые, с неровным краем, мелкоморщинистые, пигмент в среду не выделяется, цвет Ж-4 (бледно-терракотовый), диаметр колоний 4,5 - 5 мм. The colonies are flat, uneven-rounded, with an uneven edge, finely wrinkled, the pigment does not stand out on Wednesday, the color is Zh-4 (pale terracotta), the diameter of the colonies is 4.5 - 5 mm.
Среда 63. Wednesday 63.
Колонии плоские неровно-округлые, морщинистые с неровными краями, пигмент в среду не выделяют, цвет М-7 (золотисто-желтый), диаметр колоний 4 - 5 мм. The colonies are flat, uneven-rounded, wrinkled with uneven edges, the pigment does not emit on Wednesday, color M-7 (golden yellow), the diameter of the colonies is 4-5 mm.
Соевый агар. Soya Agar.
Колонии плоские неровно-округлые, с неровными краями, мелкоморщинистые, пигмент в среду не выделяется, цвет близкий Ж-2 (рыжеватый), диаметр колоний 5,5 - 6,5 мм. The colonies are flat, uneven-rounded, with uneven edges, finely wrinkled, no pigment is released on Wednesday, the color is close to Zh-2 (reddish), the diameter of the colonies is 5.5 - 6.5 mm.
Среда гороховая. The environment is pea.
Колонии плоские округлые с неровными краями, шероховатой поверхностью, пигмент в среду не выделяется, цвет колоний 0-3 (оранжевый), диаметр 7,0 - 8,5 мм. The colonies are flat rounded with uneven edges, a rough surface, the pigment does not stand out on Wednesday, the color of the colonies is 0-3 (orange), diameter 7.0 - 8.5 mm.
Среда пептоно-кукурузная. The medium is peptone-corn.
Колонии неровно-округлые с шероховатой поверхностью, по краям колонии неровные, более светлые и гладкие, чем в средней части, пигмент в среду не выделяется, цвет колоний 0-3 (оранжевый), диаметр 7 - 11 мм. The colonies are uneven-rounded with a rough surface, along the edges of the colonies are uneven, lighter and smoother than in the middle part, the pigment is not released into the medium, the color of the colonies is 0-3 (orange), diameter 7 - 11 mm.
Среда с глюкозо-аспарагиновая. Medium with glucose-aspartic.
Колонии неровно-округлые с неровными краями, поверхность колоний радиально-морщинистая, пигмент в среду не выделяется, цвет колоний Д-2 (абрикосово-желтый), диаметр колоний 6,0 - 8,0 мм. The colonies are uneven-rounded with uneven edges, the surface of the colonies is radially wrinkled, the pigment does not stand out on Wednesday, the color of the colonies is D-2 (apricot yellow), the diameter of the colonies is 6.0 - 8.0 mm.
Среда глицерино-аспарагиновая. The environment is glycerol-aspartic.
Колонии неровно-округлые радиально-морщинистые, с неровными краями, пигмент в среду не выделяется, цвет колоний 0-3 (оранжевый), диаметр 3,0 - 5,0 мм. The colonies are unevenly rounded radially wrinkled, with uneven edges, the pigment does not stand out on Wednesday, the color of the colonies is 0-3 (orange), diameter 3.0 - 5.0 mm.
Среда Гаузе. Wednesday Gause.
Рост слабый, колонии точечные, цвет В-5 (темно-телесный). Weak growth, pinpoint colonies, B-5 color (dark flesh).
Среда Ваксмана. Waxman’s environment.
Колонии пленчатые с шероховатой поверхностью, неправильной формы, диаметр 4,5 - 6,0 мм. В рассеве присутствуют колонии двух типов:
1 - большая часть - пленчатые, неправильной формы;
2 - округлые с неровным краем; цвет, близкий Ж-2 (рыжеватый).Film colonies with a rough surface, irregular in shape, diameter 4.5 - 6.0 mm. In sieving, there are two types of colonies:
1 - most of them are filmy, irregular in shape;
2 - rounded with an uneven edge; color close to Zh-2 (reddish).
Среда Чапека. Wednesday Chapek.
Колонии приподнятые с сухой поверхностью, неровно-овальные, диффузно-морщинистые, пигмент в среду не выделяется, цвет колоний 0-3 (оранжевый), диаметр колоний 4,5 - 8,0 мм. The colonies are raised with a dry surface, uneven-oval, diffusely wrinkled, the pigment does not stand out in the medium, the color of the colonies is 0-3 (orange), the diameter of the colonies is 4.5-8.0 mm.
Среда Чапека-Докса. Chapek-Dox environment.
Рост слабый, колонии точечные, цвет В-5 (темно-телесный). Weak growth, pinpoint colonies, B-5 color (dark flesh).
Физиологические признаки микроорганизма. Physiological signs of a microorganism.
Строгий аэроб, оптимальная температура выращивания культуры на агаровых средах 28 - 35oC.Strict aerobic, the optimal temperature for growing crops on agar media 28 - 35 o C.
Биохимические признаки. Biochemical signs.
Желатин не разжижает; молоко пептонизирует, но не коагулирует; крахмал не гидролизует. Gelatin does not dilute; milk peptones, but does not coagulate; starch does not hydrolyze.
Отношение к углеводам: усваивает глюкозу, фруктозу, инозит, маннит; не усваивает арабинозу, ксилозу, раффинозу, галактозу, сахарозу, лактозу, рамнозу, сорбит, мальтозу. Attitude to carbohydrates: assimilates glucose, fructose, inositol, mannitol; does not absorb arabinose, xylose, raffinose, galactose, sucrose, lactose, rhamnose, sorbitol, maltose.
Культура грам-положительна, представлена короткими прямыми или изогнутыми удлиненными палочками (в зависимости от условий выращивания); размеры варьируют: 0,2 - 0,4 x 0,5 - 4,0 мкм, спор не образует. The culture is gram-positive, represented by short straight or curved elongated sticks (depending on growing conditions); sizes vary: 0.2 - 0.4 x 0.5 - 4.0 microns, spore does not form.
Штамм является устойчивым к 100 мкг/мл стрептомицина, непатогенным. The strain is resistant to 100 μg / ml streptomycin, non-pathogenic.
Штамм Mycobacterium smegmatis ВКПМ Ас-1552 способен трансформировать стерины растительного и животного происхождения с концентрацией 10 - 20 г/л с образованием целевого продукта андрост-4-ен-3,17-диона в концентрации до 7 - 9 г/л соответственно. The strain Mycobacterium smegmatis VKPM As-1552 is able to transform sterols of plant and animal origin with a concentration of 10 - 20 g / l with the formation of the target product androst-4-en-3,17-dione in a concentration of up to 7 - 9 g / l, respectively.
Использование штамма Mycobacterium smegmatis ВКПМ Ас-1552 может быть проиллюстрировано следующим примером. The use of the strain Mycobacterium smegmatis VKPM Ac-1552 can be illustrated by the following example.
Пример 1. Культуру Mycobacterium smegmatis в 6-дневном возрасте, выросшую на агаровой среде следующего состава (в г/л): глюкоза - 10, соевая мука - 3, лимонная кислота - 2,2, мочевина - 0,5, дигидрофосфат калия - 0,5, хлорид аммония - 1, сульфат магния - 0,5, сульфат железа - 0,05, агар-агар - 25, вода дистиллированная, pH до стерилизации - 6,8 - 7,0, переносят в 30 мл жидкой посевной среды в конические плоскодонные колбы вместимостью 250 мл. Состав посевной среды (г/л): глюкоза - 10, соевая мука - 3, мочевина - 0,5, лимонная кислота - 2,2, хлорид аммония - 1, дигидрофосфат калия -0,5, сульфат железа - 0,05, сульфат магния 0,5, карбонат кальция - 1,5, вода дистиллированная, pH до стерилизации 7,0. Инкубируют 48 часов на качалке при интенсивности перемешивания 220 об/мин (эксцентриситет 5 см) и температуре 30oC.Example 1. The culture of Mycobacterium smegmatis at 6 days of age, grown on agar medium of the following composition (in g / l): glucose - 10, soy flour - 3, citric acid - 2.2, urea - 0.5, potassium dihydrogen phosphate - 0.5, ammonium chloride - 1, magnesium sulfate - 0.5, ferrous sulfate - 0.05, agar-agar - 25, distilled water, pH before sterilization - 6.8 - 7.0, transferred to 30 ml of liquid seed medium in conical flat-bottomed flasks with a capacity of 250 ml. The composition of the inoculum (g / l): glucose - 10, soy flour - 3, urea - 0.5, citric acid - 2.2, ammonium chloride - 1, potassium dihydrogen phosphate - 0.5, iron sulfate - 0.05, magnesium sulfate 0.5, calcium carbonate - 1.5, distilled water, pH before sterilization of 7.0. Incubated for 48 hours on a rocking chair at a stirring intensity of 220 rpm (eccentricity 5 cm) and a temperature of 30 o C.
Выращенную культуру вносят в количестве 10 об.% в среду следующего состава (г/л): глюкоза - 10, соевая мука - 10, мочевина - 0,5, гидрофосфат аммония - 1,5, лимонная кислота - 2,2, сульфат магния - 0,2, сульфат железа - 0,05, карбонат кальция - 1,5, вода дистиллированная, pH до стерилизации 7,0. Среду разливают в аналогичные колбы по 30 мл. До стерилизации в среду добавляют хорошо гомогенизированный холестерин в количестве 1% (концентрация 10 г/л). Ферментацию проводят на качалке в условиях, описанных для получения вегетативного посевного материала, в течение 96 + 4 ч. The grown culture is added in an amount of 10 vol.% To the medium of the following composition (g / l): glucose - 10, soy flour - 10, urea - 0.5, ammonium hydrogen phosphate - 1.5, citric acid - 2.2, magnesium sulfate 0.2, iron sulfate 0.05, calcium carbonate 1.5, distilled water, pH before sterilization 7.0. The medium is poured into similar 30 ml flasks. Before sterilization, well-homogenized cholesterol is added to the medium in an amount of 1% (concentration 10 g / l). Fermentation is carried out on a rocking chair under the conditions described for obtaining vegetative inoculum for 96 + 4 hours.
По окончании ферментации (концентрация АД - 7,0 г/л по данным ВЭЖХ-анализа) культуральную жидкость отделяют от биомассы на центрифуге. Биомассу экстрагируют водным ацетоном (60 - 65% содержания). Растворитель упаривают в вакууме до прекращения погона. Из образовавшейся водной суспензии отфильтровывают технический целевой продукт. После перекристаллизации из хлористого метилена и гексана получают АД с выходом 70% и температурой плавления 172 - 174oC.After fermentation (concentration of blood pressure - 7.0 g / l according to HPLC analysis), the culture fluid is separated from the biomass in a centrifuge. The biomass is extracted with aqueous acetone (60 - 65% content). The solvent was evaporated in vacuo to stop the run. From the resulting aqueous suspension, the technical target product is filtered. After recrystallization from methylene chloride and hexane, a blood pressure is obtained with a yield of 70% and a melting point of 172 - 174 o C.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97111553A RU2126837C1 (en) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | Strain of bacterium mycobacterium smegmatis used for oxidation of plant and animal sterols to androst-4-ene-3,17-dione |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97111553A RU2126837C1 (en) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | Strain of bacterium mycobacterium smegmatis used for oxidation of plant and animal sterols to androst-4-ene-3,17-dione |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2126837C1 true RU2126837C1 (en) | 1999-02-27 |
RU97111553A RU97111553A (en) | 1999-06-10 |
Family
ID=20195063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97111553A RU2126837C1 (en) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | Strain of bacterium mycobacterium smegmatis used for oxidation of plant and animal sterols to androst-4-ene-3,17-dione |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2126837C1 (en) |
-
1997
- 1997-07-18 RU RU97111553A patent/RU2126837C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Mahata S.B., Banerjee S., Podder S. Phytochemistry. - 1989, 28, p.71. Ахрем А.А., Титов Ю.А. Стероиды и микроорганизмы. - М.: Наука, 1970. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH03201992A (en) | Novel method of preparing immunosuppressive agent | |
EP3112470A1 (en) | Method for producing antimicrobial agents | |
JPH04360895A (en) | Fo-1289a substance and production thereof | |
JPH0415236B2 (en) | ||
Palleroni et al. | Production of a novel red pigment, rubrolone, by Streptomyces echinoruber sp. nov. I. Taxonomy, fermentation and partial purification | |
Seong et al. | Microbial transformation of rifamycin B: a new synthetic approach to rifamycin derivatives | |
RU2126837C1 (en) | Strain of bacterium mycobacterium smegmatis used for oxidation of plant and animal sterols to androst-4-ene-3,17-dione | |
Kishimoto et al. | Growth inhibition of Acidiphilium species by organic acids contained in yeast extract | |
US3663373A (en) | Process for the preparation of iodinin | |
JP4160149B2 (en) | Novel FO-6969 substance and process for producing the same | |
DE69839248T2 (en) | PROCESS FOR THE PREPARATION OF INHIBITORS OF HMG-CoA REDUCTASE. | |
US2886490A (en) | Process of producing cobalamines by fermenting culture media with nocardia rugosa | |
KR100367806B1 (en) | Microbial Conversion of 2-Methylquinoxaline | |
CN115369054B (en) | Bean pulp hydrolysate and preparation and application thereof | |
KR910007819B1 (en) | Microorganism for producing streptokiuas & screptodprnase | |
SU734264A1 (en) | Actinomyces lavendulae vkm-a591 as cholesteroloxidase producent | |
KR810000686B1 (en) | Process for the preparation of piperidine derivative | |
RU2215038C2 (en) | Strain pimelobacter simplex eliciting steroid-1,2-dehydrogenase activity | |
JPH08239379A (en) | Kr 2827 derivative as new substance, its production and use | |
JPH0670B2 (en) | Method for producing dihydroxyacetone | |
JPH0660170B2 (en) | Antibiotic preparation intermediate | |
JPH04360894A (en) | Fo-1513a substance and production thereof | |
JPS62175493A (en) | Novel antibiotic yp-02908l-a and production thereof | |
JPS6320519B2 (en) | ||
JPS6311341B2 (en) |