本發(fā)明屬于生物工程的技術(shù)領(lǐng)域,具體的說,是棘白菌素B產(chǎn)生菌株及其應(yīng)用。
背景技術(shù):
在過去的二十多年時(shí)間里嚴(yán)重危害人類生命健康的真菌感染,無論是在死亡率以及感染的種類方面都在不斷的增加,特別是在免疫抑制病人中。目前用于治療臨床深部真菌感染的主要藥物是唑類抗真菌藥物和兩性霉素B。雖然這兩類藥物對(duì)控制臨床深部真菌感染起到了重要的作用,但由于這些藥物具有以下三方面的不足,使深部真菌感染疾病的死亡率居高不下:一是由于這兩類藥物的作用靶點(diǎn)都是真菌細(xì)胞膜,其選擇性差而導(dǎo)致產(chǎn)生較大的毒副作用;二是由于臨床耐藥真菌的廣泛出現(xiàn)而使這些藥物療效降低;三是這些藥物對(duì)諸如曲霉和白念珠菌等真菌的敏感性不強(qiáng),致使臨床上難以控制這類真菌感染的疾病。芬凈類(棘白菌素類)抗生素是20世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)的一組天然產(chǎn)物,具有相同的環(huán)狀多肽核心和不同的脂肪酸側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)特征,能夠非競(jìng)爭(zhēng)性地抑制真菌細(xì)胞壁β-1,3-葡聚糖合成酶的活性。其獨(dú)特的作用機(jī)制,不僅毒副作用低,且對(duì)一些唑類和兩性霉素B耐藥的真菌具有很強(qiáng)的抗菌活性,尤其是對(duì)諸如曲霉和白念珠菌等呈現(xiàn)上升趨勢(shì)的真菌具有獨(dú)特的療效,是目前臨床治療深部真菌感染的“王牌抗生素”。因此,國(guó)外大制藥公司經(jīng)過30多年的研究開發(fā),已經(jīng)成功地上市了三個(gè)芬凈類抗真菌藥物,即卡帕芬凈、米卡芬凈和阿尼芬凈。阿尼芬凈(Anidulafungin)是第三代棘白菌素類的半合成抗真菌藥物,由美國(guó)的Vicuron制藥公司研發(fā),后被輝瑞公司收購。與傳統(tǒng)的作用于真菌漿膜中麥角固醇的抗真菌藥不同,阿尼芬凈是一種1,3-β-D-葡聚糖合成抑制劑。1,3-β-D-葡聚糖是真菌細(xì)胞壁的重要組成部分,阿尼芬凈通過抑制真菌1,3-β-D-葡聚糖合成酶,使真菌細(xì)胞壁中1,3-β-D-葡聚糖含量減少,造成細(xì)胞壁的完整性被破壞,細(xì)胞內(nèi)滲透壓不穩(wěn)定,最終導(dǎo)致真菌細(xì)胞溶解死亡。由于哺乳動(dòng)物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁,缺乏1,3-β-D-葡聚糖合成酶,故阿尼芬凈對(duì)真菌具有較高的特異性,一般不會(huì)產(chǎn)生類似兩性霉素B那樣的細(xì)胞毒性,并與現(xiàn)有的抗真菌劑之間不存在交叉耐藥性。阿尼芬凈通過對(duì)棘白菌素B(EchinocandinB)進(jìn)行側(cè)鏈改造獲得。對(duì)棘白菌素B的側(cè)鏈進(jìn)行酶解,然后連接新的側(cè)鏈。棘白菌素B可由Aspergillusrugulovalvus(異稱Aspergillusrugulosus)發(fā)酵產(chǎn)生。由于棘白菌素B的發(fā)酵產(chǎn)量很低,進(jìn)而影響了阿尼芬凈的產(chǎn)量。因此,本領(lǐng)域迫切需要一種棘白菌素B產(chǎn)量高、遺傳性狀穩(wěn)定的高產(chǎn)菌株。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本申請(qǐng)的發(fā)明人以AspergillusrugulovalvusATCC58398為出發(fā)菌株,經(jīng)隨機(jī)誘變后篩選到一株棘白菌素B產(chǎn)生菌株,并將其進(jìn)行了保藏,保藏號(hào)為CGMCCNo.5413。因此,本發(fā)明的第一個(gè)目的在于,提供一種Aspergillusrugulovalvus,其保藏號(hào)為CGMCCNo.5413。本發(fā)明的第二個(gè)目的在于,提供所述AspergillusrugulovalvusCGMCCNo.5413用于生產(chǎn)棘白菌素B的應(yīng)用。本發(fā)明的第三個(gè)目的在于,提供一種棘白菌素B的生產(chǎn)方法。本發(fā)明所需要解決的技術(shù)問題,可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):作為本發(fā)明的第一方面,一種棘白菌素B產(chǎn)生菌株為AspergillusrugulovalvusATCC58398菌株的突變菌株,該菌株保藏于中國(guó)普通微生物菌種保藏管理中心,保藏號(hào)為CGMCCNo.5413,保藏日期2011年10月28日。作為本發(fā)明的第二方面,所述的菌株用于生產(chǎn)棘白菌素B的應(yīng)用。作為本發(fā)明的第三方面,一種棘白菌素B的生產(chǎn)方法,其特征在于,通過發(fā)酵權(quán)利要求1所述的AspergillusrugulovalvusCGMCCNo.5413獲得棘白菌素B。所述發(fā)酵的條件如下:發(fā)酵培養(yǎng)基(wt):麥芽糖6.0%,糊精2.0%,棉籽粉3.0%,酵母粉1.5%,油0.2%,谷氨酸0.3%,KH2PO40.1%;發(fā)酵液培養(yǎng)溫度25℃,培養(yǎng)7天;搖瓶轉(zhuǎn)速220rpm/min。經(jīng)過發(fā)酵獲得的發(fā)酵液中棘白菌素B的含量達(dá)到800mg/l左右。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的棘白菌素B產(chǎn)生菌株,遺傳性狀穩(wěn)定,具有良好的工業(yè)化應(yīng)用價(jià)值。利用本發(fā)明提供的發(fā)酵條件,可以穩(wěn)定的產(chǎn)生棘白菌素B。本發(fā)明的出發(fā)菌株經(jīng)紫外長(zhǎng)波誘變、紫外短波誘變、γ-射線(60Co)誘變和NTG誘變,通過反復(fù)篩選,獲得棘白菌素B產(chǎn)生菌株,棘白菌素B的產(chǎn)量可達(dá)800mg/l左右。具體實(shí)施方式以下結(jié)合具體實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。應(yīng)理解,以下實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而非用于限定本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法,通常按照常規(guī)條件,或廠商提供的條件進(jìn)行。發(fā)明人以AspergillusrugulovalvusATCC58398為出發(fā)菌株,經(jīng)(菌種選育、物理化學(xué)誘變)隨機(jī)誘變后篩選到一株棘白菌素B產(chǎn)生菌株,并將其進(jìn)行了保藏,具體的保藏信息如下:中國(guó)普通微生物菌種保藏管理中心北京市朝陽區(qū)北辰西路1號(hào)院中科院微生物研究所郵編:100101保藏日期:2011年10月28日保藏編號(hào)CGMCCNo.5413Aspergillusrugulovalvus實(shí)施例1突變菌株穩(wěn)定性考察培養(yǎng)基:斜面/平板培養(yǎng)基:馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基。種子培養(yǎng)基(wt):葡萄糖1.0%,甘油1.0%,棉籽餅粉2.5%。發(fā)酵培養(yǎng)基(wt):麥芽糖6.0%,糊精2.0%,棉籽粉3.0%,酵母粉1.5%,油0.2%,谷氨酸0.3%,KH2PO40.1%。培養(yǎng)條件:斜面培養(yǎng)溫度28℃,培養(yǎng)時(shí)間5天;種子液培養(yǎng)溫度25℃,培養(yǎng)3天;發(fā)酵液培養(yǎng)溫度25℃,培養(yǎng)7天。搖瓶轉(zhuǎn)速220rpm/min。每一代菌株搖瓶培養(yǎng)5瓶,進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)。HPLC檢測(cè)發(fā)酵產(chǎn)物,取所測(cè)含量的平均值。發(fā)酵液處理過程:發(fā)酵液2ml加入8ml甲醇,振蕩混勻后浸泡2小時(shí)。取上清1ml于EP管12000rpm離心10分鐘,上清進(jìn)行HPLC檢測(cè)。HPLC檢測(cè)條件如下:色譜柱:HypersilODS2,C-18,4.6×250mm,5μm檢測(cè)器:Aligent1100,DAD(210,223,260,280,276)檢測(cè)波長(zhǎng):210nm柱溫:40℃流速:1ml/min流動(dòng)相:A:水,B:甲醇分析時(shí)間:15min梯度條件如下:posttime=5min,見表1。表1HPLC的梯度條件Time(min)A%B%FLOW025751.0ml/min1510901.0ml/min2001001.0ml/min檢測(cè)結(jié)果見表2。表2不同傳代數(shù)的突變菌株中棘白菌素B的含量(mg/l)。傳代數(shù)1234棘白菌素B含量mg/l783834810798由表2可見,該突變菌株經(jīng)過傳代考察證明遺傳穩(wěn)定性,合理的傳代后棘白菌素B的產(chǎn)量為此在同等水平。本發(fā)明由出發(fā)菌株經(jīng)誘變獲得的棘白菌素B產(chǎn)生菌株保藏于中國(guó)普通微生物菌種保藏管理中心,保藏號(hào)為CGMCCNo.5413。本發(fā)明的微生物采用的發(fā)酵培養(yǎng)基為:麥芽糖6.0%,糊精2.0%,棉籽粉3.0%,酵母粉1.5%,油0.2%,谷氨酸0.3%,KH2PO40.1%,經(jīng)過發(fā)酵獲得的發(fā)酵液中棘白菌素B的含量達(dá)到800mg/l左右。實(shí)施例2突變菌株與出發(fā)菌株的比較培養(yǎng)基、培養(yǎng)條件和檢測(cè)方法,如實(shí)施例2。突變菌株與出發(fā)菌株的比較,以棘白菌素B含量為例,其比較結(jié)果如表3:表3突變菌株與出發(fā)菌株的比較菌種出發(fā)菌株突變變株棘白菌素B含量(mg/l)60823相對(duì)量100%1372%相對(duì)提高倍數(shù)-12.7倍由表3可見,本發(fā)明制備的突變菌株的棘白菌素B的含量與出發(fā)菌株的棘白菌素B的含量相比,相對(duì)提高倍數(shù)12.7倍。對(duì)本發(fā)明提供的產(chǎn)生菌株進(jìn)行發(fā)酵,可以高產(chǎn)量獲得棘白菌素B,從而可以保證阿尼芬凈的產(chǎn)量、降低阿尼芬凈成本。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。