一種一氧化碳提高桑黃白樺酯醇和筋骨草蛻皮激素含量的用途
【專利摘要】本發明提供一氧化碳（CO）的一種用途，所述用途為CO提高了桑黃菌絲中白樺酯醇和筋骨草懸浮細胞中蛻皮激素的含量。將5～25μmol/L和8～20μmol/L的CO供體氯高鐵血紅素分別添加到桑黃菌絲和筋骨草懸浮培養體系中，處理4d后收獲處理材料，采用高效液相色譜分析白樺酯醇和蛻皮激素含量發現，10μmol/L氯高鐵血紅素處理桑黃菌絲4d時，白樺酯醇含量和產量分別比對照增加了6.10倍和6.48倍；12μmol/L氯高鐵血紅素處理筋骨草懸浮細胞4d時，蛻皮激素含量是對照組的1.50倍。同時發現氯高鐵血紅素促進了桑黃菌絲的生長，15μmol/L處理下的菌絲干重值比對照增加了10.62%。可見，該發明為促進次生代謝物的合成提供了一種新的誘導子。
【專利說明】一種一氧化碳提高桑黃白樺酯醇和筋骨草蛻皮激素含量的用途
【技術領域】:
[0001]本發明涉及一氧化碳(CO)促進桑黃菌絲中白樺酯醇和筋骨草懸浮細胞中蛻皮激素的合成，它屬于生物工程【技術領域】。
【背景技術】:
[0002]白樺酯醇(Betulin)是具有羽扇豆烷型結構的五環三萜類化合物，白色結晶，其分子式為R=CH20H。白樺酯醇與白樺酯酸(Betulinic acid)具有相同的五環三萜骨架，是白樺酯酸合成的前體化合物。目前，白樺酯酸主要通過白樺酯醇的半合成獲得(范桂枝等，2008)。近年來的研究表明，白樺酯醇、白樺酯酸等三萜物質具有鎮咳祛痰，清熱利濕，消腫解毒，提高機休免疫力，降血脂等作用。更重要的是白樺酯酸作為天然藥物在抗腫瘤和抗HIV等活性上顯示出了與以往藥物不同的作用機制，靶向作用性更強，幾乎無不良反應等特點(Chintharlapalli等,2007 ;Kommera等,2011)。因此，白樺酯醇和白樺酯酸等三職物質可以作為藥物化學中的先導化合物而逐步受到研究者的注視。
[0003]脫皮激素(Ecdyst erone)是一類三職留體化合物，白色或淡黃色結晶,其分子式為C27H4407。蛻皮激素廣泛用于養殖、保健、化妝品、醫藥行業，其中在醫藥方面的表現為:蛻皮激素作用于人體有促進膠元蛋白合成、抗心律不齊、抗疲勞，促進細胞生長、刺激真皮細胞分裂，排除體內的膽固醇，降血脂，抑制血糖上升，通經活絡，除濕鎮痛等生理活性，是天然的抗癌制劑(胥秀英等，2005)。
[0004]本實驗室發現藥用真菌桑黃菌絲中含有白樺酯醇、筋骨草懸浮細胞中含有蛻皮激素，但含量較低。
[0005]次生代謝產物的低產現象是制約天然產物大規模產業化應用的核心問題之一，理解和掌握次生代謝調控規律是解決這一問題的基礎。雖然，國內外研究者針對次生代謝物低產問題進行了研究，包括優質細胞系的選育、培養條件的優化、培養技術改進以及活性物質合成關鍵酶基因的克隆等(Yamamoto等，1982 ;梅興國，2001 ;王博等，2008 ；Volkman, 2005)。但到目前為止，植物細胞中次生代謝物的低產問題仍未得到很好解決。次生代謝物質的生物合成容易受外界因素的影響，而細胞內部的信號轉導系統是介導外界因子誘發植物次生代謝產物合成的橋梁和紐帶(Xu等，2005)。因此，尋找有效促進次生代謝物積累的誘導子和探討植物細胞中與次生代謝產物合成有關的信號轉導機制，將有助于揭示植物次生代謝的調控規律，對解決植物細胞次生代謝產物低產問題具有重要的理論和實踐意義。
[0006]—氧化碳(carbon monoxide, CO) 一直被人們視作有毒氣體，因為它會與體內血紅蛋白或某些酶類的含鐵血紅素基團結合引發機體中毒。直到上世紀90年代，隨著一氧化氮生物學功能進一步被揭示，CO才開始受到關注。最新研究表明，CO也是一種重要的細胞信使分子，在細胞功能和通訊調節中發揮重要的信號作用。在植物的研究中發現，CO具有促進種子萌發和提高植物抗逆反應等生理作用(凌騰芳等，2006 ;崔為體等，2012)，而CO與次生代謝物的關系還未見報道。
[0007]因此，我們期望明確CO與次生代謝物的關系，找到同時促進細胞生長和次生代謝物積累的新誘導子，為解決植物細胞培養生產次生代謝物中低產的問題提供可靠的誘導子。
[0008]本發明的內容:
[0009]本發明提供一種CO促進有用次生代謝物合成的用途。其特征在于(I) CO有效促進桑黃菌絲中白樺酯醇和筋骨草懸浮細胞中蛻皮激素的合成；(2) CO促進了桑黃菌絲的生長。
[0010]本發明的目的是提供了一種促進次生代謝物合成的新誘導子。
[0011]為了更好的理解本發明，下面結合本發明的實施方案進一步說明本發明的實質性內容:
【具體實施方式】:
[0012]下面實驗分別從植物和微生物兩種生物上研究CO對次生代謝物合成的影響。(I)CO對桑黃菌絲生長和白樺酯醇含量的影響；(2)C0對筋骨草懸浮細胞生長和蛻皮激素含量的影響。藥品為CO的供體氯高鐵血紅素。
[0013]例I
[0014]一、實驗材料與方法
[0015](I)桑黃菌絲的培養條件
[0016]取本研究室篩選出的產白樺酯醇的桑黃菌絲接入IOOml馬鈴薯(PDA)液體培養基中，添加葡萄糖20g/L，接種量為60g/L，每隔15d繼代一次，搖床轉速為100-200rpm。
[0017](2)氯高鐵血紅素的添加
[0018]在菌絲生長的第8d加入CO的供體氯高鐵血紅素，添加氯高鐵血紅素的濃度為5 μ mol/L、10 μ mol/L、15 μ mol/L、20 μ mol/L、25 μ mol/L,每個濃度處理重復 3 次，誘導 4d后收獲菌絲，測定菌絲的干重和菌絲中白樺酯醇的含量。
[0019](3)白樺酯醇的提取和測定
[0020]白樺酯醇的提取和測定采用范桂枝等2007，張澤等2004的方法。提取試劑:95%乙醇；提取方法:超聲波提取法；測定方法:高效液相色譜法，檢測波長210nm，流動相為乙腈和水(V:V=8:2),流速 1.0mL/min。
[0021]二、研究結果
[0022]桑黃菌絲的生長量和白樺酯醇的產量對CO的響應存在濃度效應(表1)，菌絲生長量在15 μ mol/L處理下達最大值，比對照增加了 10.62%，而白樺酯醇含量和產量隨處理濃度的增加而增加，在10 μ mol/L時達最大值，分別比對照增加了 6.10倍和6.48倍。
[0023]表1C0對桑黃菌絲干重和白樺酯醇產量的影響
[0024]
【權利要求】
1.一種一氧化碳的用途，所述用途為一氧化碳提高桑黃菌絲中白樺酯醇和筋骨草懸浮細胞中蛻皮激素的含量 。
【文檔編號】A01G1/04GK103436485SQ201310372816
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月23日 優先權日:2013年8月23日
【發明者】范桂枝, 詹亞光, 李曉燦, 孫菲菲, 李春雪, 曾凡鎖, 齊鳳慧, 由香玲, 尹靜 申請人:東北林業大學, 范桂枝, 詹亞光