用于海綿共附生土曲霉發酵生產(+)-Terrein的人工海水及培養基的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于海綿共附生土曲霉發酵生產(+)-Terrein的人工海水及培養基；所述人工海水包括如下各組分：蒸餾水、氯化鎂、硫酸鎂、氯化鉀、碳酸氫鈉、溴化鈉；向海綿共附生土曲霉發酵培養基中添加人工海水，即可促進(+)-Terrein的合成。本發明還涉及用于海綿共附生土曲霉發酵生產(+)-Terrein的培養基，包括如下組分：葡萄糖、麥芽糖、甘露醇、麥芽提取物、谷氨酸鈉、氯化銨，人工海水。本發明較現有人工海水相比，本發明使用含有人工海水的培養基制得(+)-Terrein產量達到6.68g/L，其產量明顯提高53.8%，降低了人工海水鹽度80%以上，減小了對金屬制生物反應器的腐蝕風險。
【專利說明】用于海綿共附生土曲霉發酵生產(+)-Terrein的人工海水及培養基【技術領域】[0001]本發明屬于微生物【技術領域】，具體是一種用于海綿共附生土曲霉發酵生產 (+)-Terrein的人工海水及培養基。【背景技術】[0002](+) -Terrein最初由土曲霉發酵得到，其具有良好的抗腫瘤活性，文獻報道它對乳腺癌、宮頸癌及前列腺癌都有抑制作用。(①Liao WY, et al.Journal of Natural Products2012;75:630-635.② Porameesanaporn Y, et al.0ncology reports 2013;29:1600-1608.③Arakawa M, et al.Journal of Antibiotics2008;61:442-448.)同時，它還具有抗細菌、真菌、雜草等活性，可以預見(+)-Terrein將會有良好的應用前景，因而(+)-Terrein的制備技術需要取得突破。[0003]由于存在著4種手性異構體，單一手性的(+)-Terrein的化學合成是一個困難的任務。化學合成所得的往往是外消旋體，甚至伴隨著更多立體異構的副產物。雖然也有合成成功的報道(① Kolb HC, et al.Tetrahedron Asymmetryl990; 1:237-250.② Altenbach HJ, et al.Angewandte Chemie-1nternational Edition in English 1990;29:67-68.),但合成中需要使用昂貴的化學試劑。總而言之，化學合成(+)-Terrein或是效率不高、選擇性不佳，或是成本高昂，還有環境污染等問題，難以成為大規模生產(+)-Terrein的有效手段。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是在現有的優化后的培養基的基礎上，繼續提高海綿共附生土曲霉中(+)-Terrein的產量。[0005]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:[0006]第一方面，本發明涉及一種用于海綿共附生土曲霉發酵生產(+)-Terrein的人工海水，所述人工海水包括如下各組分:蒸餾水、氯化鎂、硫酸鎂、氯化鉀、碳酸氫鈉、溴化鈉。[0007]優選地，所述人工海水的制備方法包括如下步驟--每IL蒸餾水對應取如下各組分:2.447g氯化鎂、3.305g硫酸鎂、0.725g氯化鉀、0.202g碳酸氫鈉、0.083g溴化鈉，之后將所述各組分溶于IL蒸餾水中即可。[0008]第二方面，本發明涉及前述的用于海綿共附生土曲霉發酵生產(+)-Terrein 的人工海水的新用途，所述用途為促進海綿共附生土曲霉發酵生產(+)-Terrein，`提升 (+)-Terrein 的產量。[0009]優選地，所述海綿共附生土曲霉為土曲霉(Aspergillus terreus) PF26 CGMCC N0.5208。[0010]第三方面，本發明還涉及一種用于海綿共附生土曲霉發酵生產(+)-Terrein的培養基，所述培養基包括如下組分:葡萄糖、麥芽糖、甘露醇、麥芽提取物、谷氨酸鈉、氯化銨，權利要求1所述的人工海水。
[0011]優選地，所述培養基的制備方法包括如下步驟--每IL人工海水對應取如下各組分:葡萄糖28.41g、麥芽糖23.18g、甘露醇20.00g、麥芽提取物8.52g、谷氨酸鈉10.00g、氯化銨10.0Og ;之后將所述各組分溶于IL人工海水中，即可。
[0012]優選地，所述培養基的制備方法包括如下步驟:將所述各組分溶于人工海水之后， 再于115°C環境下滅菌30分鐘，即可。
[0013]優選地，所述海綿共附生土曲霉為土曲霉(Aspergillus terreus) PF26 CGMCC N0.5208。
[0014]與現有技術相比，本發明具有的有益效果為:
[0015]本發明用于海綿共附生土曲霉為土曲霉發酵制得⑴-Terrein產量的達到
6.68g/L，其與傳統方法相比提高53.8%，(+)-Terrein的產量有較為顯著的提高；同時降低了人工海水鹽度80%以上，減小了對金屬制生物反應器的腐蝕風險。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、 目的和優點將會變得更明顯:
[0017]圖1為純水、質量濃度為3.45%NaCl溶液、人工海水對海綿共附生土曲霉發酵 (+)-Terrein產量及菌體量影響的對比圖；
[0018]圖2為人工海水及缺乏各種離子的人工海水對海綿共附生土曲霉發酵 (+)-Terrein產量及菌體量影響的對比圖；
[0019]圖3為現有人工海 水及本發明人工海水對海綿共附生土曲霉發酵(+)_Terrein產量及菌體量影響的對比圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程。
[0021]以下實施例中，所述海綿共附生土曲霉為土曲霉(AspergiIIus terreus) PF26CGMCC N0.5208 ;該菌株分離于中國南海永興島Phakellia fusca海綿，其保藏信息為: 該菌株已于2011年8月31日遞交CGMCC中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心保藏，保藏編號為CGMCC N0.5208 ;地址:北京市朝陽區北辰西路I號院3號，中國科學院微生物研究所，郵編:100101。
[0022]實施例1
[0023]本實施例提供了純水、NaCl溶液、人工海水對海綿共附生土曲霉發酵合成 (+) -Terrein產量的影響。
[0024]具體步驟為:將28.41g葡萄糖、23.18g麥芽糖、20.0Og甘露醇、8.52g麥芽提取物、10.0Og谷氨酸鈉和10.0Og氯化銨，分別溶解于IL純水、IL質量濃度為3.45%的NaCl 溶液(與人工海水鹽度相同)、IL人工海水中(人工海水配方為:26.518g氯化鈉、2.447g氯化鎂、3.305g硫酸鎂、1.141g氯化鈣、0.725g氯化鉀、0.202g碳酸氫鈉、0.083g溴化鈉，溶解于IL蒸餾水中)，并都在115°C環境下滅菌30分鐘，得到3種不同的培養基。[0025]將海綿共附生土曲霉PF26分別接種于這三種培養基，在28°C，180rpm搖床振蕩培養24天，觀察三種培養基對(+)-Terrein產量及菌體量的影響。[0026]結果如圖1所示，海綿共附生土曲霉PF26在純水及NaCl溶液所制的培養基中 (+)-Terrein產量顯著降低，而菌體量變化較不明顯。純水以及與人工海水鹽度相同的 NaCl溶液都不能使(+)-Terrein獲得高產量，證明并非鹽度而是人工海水中的其它離子對 (+)-Terrein的合成起著重要的作用。而且當使用與人工海水鹽度相同的NaCl溶液時，其產量甚至較純水更低，可見過高的NaCl濃度還對(+)-Terrein的合成有著不利影響。[0027]實施例2
[0028]本實施例提供了缺乏各種離子的人工海水對海綿共附生土曲霉發酵合成 (+) -Terrein產量的影響。[0029]根據實施例1結果可知，刪除人工海水中除NaCl外的各種離子，觀察其對海綿共生土曲霉發酵(+)-Terrein產量的影響。刪除離子的方法具體為:步驟1:刪除陽離子，以 Na+離子替代:；步驟2:刪除陰離子，以Cl-離子替代，其鹽度與人工海水相同，以此配制實施例I中所述的培養基。在28°C，180rpm搖床振蕩培養24天。[0030]結果如圖2所示，從圖中可以看出，當缺乏S042_離子時(+)-Terrein產量顯著降低，可見其為(+)-Terrein合成所需的關鍵離子。而當缺乏Ca2+離子時，(+)-Terrein產量反而有所提高，可見其為對(+)-Terrein合成有不利影響的離子。當缺乏其它4種離子時 (+)-Terrein產量略有降低,但不明顯,它們對(+)_Terrein合成的影響可能是綜合性的。[0031]綜上，人工海水中的NaCl及CaCl2為對(+)-Terrein合成有不利影響的成分，可以將NaCl及CaCl2去除，而人工海水中的其它離子則是(+)-Terrein合成所需要的，尤以 S042_離子為(+)-Terrein合成所需的關鍵離子。[0032]實施例3[0033]本實施例提供了本發明人工海水與現有人工海水對海綿共附生土曲霉發酵合成 (+) -Terrein產量的影響對比。[0034]根據實施例2結果的可知，得出本發明人工海水包括如下各組分:2.447g氯化鎂、3.305g硫酸鎂、0.725g氯化鉀、0.202g碳酸氫鈉、0.083g溴化鈉，溶解于IL蒸餾水中。與現有人工海水配方相比，剔除了 26.518g氯化鈉和1.141g氯化鈣，使得人工海水的鹽度降低了 80%以上。[0035]分別將本發明人工海水、現有人工海水配制實施例1中所述的培養基，在28°C， 180rpm搖床振蕩培養24天。所得(+)-Terrein產量與菌體量如圖3所示。由圖中可以看出，使用本發明人工海水(改良人工海水)合成(+)-Terrein的產量達到了 6.68g/L，明顯提高53.8%，同時菌體量均得到了相同比例的提高；本發明還可降低鹽度80%以上，從而大大減小了對金屬制生物反應器的腐蝕風險。[0036]以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發明的實質內容。
【權利要求】
1.一種用于海綿共附生土曲霉發酵生產(+)-Terrein的人工海水，其特征在于，所述人工海水包括如下各組分:蒸餾水、氯化鎂、硫酸鎂、氯化鉀、碳酸氫鈉、溴化鈉。
2.如權利要求1所述的用于海綿共附生土曲霉發酵生產(+)-Terrein的人工海水， 其特征在于，所述人工海水的制備方法包括如下步驟:每IL蒸餾水對應取如下各組分:2.447g氯化鎂、3.305g硫酸鎂、0.725g氯化鉀、0.202g碳酸氫鈉、0.083g溴化鈉，之后將所述各組分溶于IL蒸餾水中即可。
3.一種如權利要求1所述的用于海綿共附生土曲霉發酵生產(+)-Terrein的人工海水的新用途，其特征在于，所述用途為促進海綿共附生土曲霉發酵生產(+) -Terrein,提升 (+)-Terrein 的產量。
4.如權利要求3所述的用于海綿共附生土曲霉發酵生產(+)-Terrein的人工海水的新用途，其特征在于，所述海綿共附生土曲霉為土曲霉(Aspergillus terreus)PF26 CGMCC N0.5208。
5.一種用于海綿共附生土曲霉發酵生產(+)-Terrein的培養基，其特征在于，所述培養基包括如下組分:葡萄糖、麥芽糖、甘露醇、麥芽提取物、谷氨酸鈉、氯化銨，權利要求1所述的人工海水。
6.如權利要求5所述的用于海綿共附生土曲霉發酵生產(+)-Terrein的培養基，其特征在于，所述培養基的制備方法包括如下步驟:每IL人工海水對應取如下各組分:葡萄糖28.41g、麥芽糖23.18g、甘露醇20.00g、麥芽提取物8.52g、谷氨酸鈉10.00g、氯化銨 10.0Og ;之后將所述各組分溶于IL人工海水中，即可。
7.如權利要求6所述的用于海綿共附生土曲霉發酵生產(+)-Terrein的培養基，其特征在于，所述培養基的制備方法包括如下步驟:將所述各組分溶于人工海水之后，再于 115°C環境下滅菌30分鐘，即可。
8.如權利要求5所述的用于海綿共附生土曲霉發酵生產(+)-Terrein的培養基，其特征在于，所述海綿共附生土曲霉為土曲霉(Aspergillus terreus)PF26 CGMCC N0.5208。
【文檔編號】C12P7/38GK103497976SQ201310274691
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年7月2日 優先權日:2013年7月2日
【發明者】殷穎, 李志勇, 張風麗, 肖嵐, 丁燁天, 于一能 申請人:上海交通大學