本發(fā)明涉及微生物,特別涉及一種海洋源青霉菌及其發(fā)酵方法與應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、金黃色葡萄球菌( staphylococcus?aureus)是一種需氧或兼性厭氧革蘭陽(yáng)性球型細(xì)菌,無(wú)芽孢、鞭毛,大多數(shù)無(wú)莢膜,對(duì)營(yíng)養(yǎng)要求不高,對(duì)不良環(huán)境抵抗力較強(qiáng),分布廣泛,于土壤、空氣和水中均可發(fā)現(xiàn)。金黃色葡萄球菌是人類(lèi)化膿感染中最常見(jiàn)的病原菌,可引起局部化膿感染,也可引起肺炎、偽膜性腸炎、心包炎等,甚至敗血癥、膿毒癥等全身感染;金黃色葡萄球菌還是細(xì)菌性食物中毒的重要病原菌之一,主要污染乳制品、蛋及蛋制品、各類(lèi)熟肉制品,其次是含有乳類(lèi)的冷凍食品等。據(jù)美國(guó)疾病控制中心統(tǒng)計(jì),目前由金黃色葡萄球菌引起的感染位居第一,是研發(fā)抗菌藥物的主要抗菌對(duì)象。
2、目前國(guó)內(nèi)外金黃色葡萄球菌常規(guī)的防控方法:一,抗生素是治療金黃色葡萄球菌感染的傳統(tǒng)療法,其中β-內(nèi)酰胺類(lèi)藥物(如青霉素等)是最重要且最常用的抗生素。但經(jīng)歷長(zhǎng)期的使用,金黃色葡萄球菌對(duì)β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素產(chǎn)生高度耐藥性。二,噬菌體通過(guò)編碼溶解蛋白-內(nèi)溶酶、溶素等,介導(dǎo)細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖連接鍵斷裂,導(dǎo)致細(xì)胞壁破裂、細(xì)菌死亡和新噬菌體的釋放。低劑量噬菌體即可抑制生物膜的形成,高劑量噬菌體能夠降解生物膜,從而殺死病菌。三,中藥能抑制細(xì)菌生物膜的形成。中藥單體丁香酚、槲皮素等通過(guò)抑制細(xì)菌群體的感應(yīng)系統(tǒng),來(lái)抑制生物膜的形成、毒力因子外分泌和外排泵的表達(dá)。
3、雖然以上方法都能較好地抑制金黃色葡萄球菌,但由于人們?yōu)E用抗生素等藥品,導(dǎo)致了耐藥性金黃色葡萄球菌的出現(xiàn),對(duì)新的活性生物資源和活性代謝產(chǎn)物的需求不停提高,對(duì)于新藥物的開(kāi)發(fā)需求日益迫切,因此急需不斷挖掘獨(dú)特、新穎的生物防治資源。
4、海洋作為地球最大的生態(tài)系統(tǒng)之一,占地球總面積的71%。從地球科學(xué)的角度來(lái)看,海洋中深度超過(guò)1000m以下的區(qū)域稱(chēng)為深海,其具有高壓、低氧、高鹽、極端溫度等特點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外的科研工作者已從該生境獲得一些微生物菌種資源及代謝產(chǎn)物,同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了潛在的新的微生物分類(lèi)單元。海洋真菌尤其是深海真菌資源的探索與開(kāi)發(fā),不僅擴(kuò)大了人們對(duì)海洋真菌多樣性的認(rèn)識(shí),更為獲得新的代謝產(chǎn)物與新的生物功能活性物質(zhì)提供可能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷,本發(fā)明提出一種海洋源青霉菌及其發(fā)酵方法與應(yīng)用,以解決上述背景技術(shù)提出的問(wèn)題。
2、為達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
3、一種海洋源青霉菌,命名為penicillium?sp.?dsf059,保藏于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(cctcc),保藏單位地址是湖北省武漢市武昌區(qū)八一路299號(hào),保藏日期:2023年11月23日;保藏編號(hào):cctcc?no:m?20232310。
4、優(yōu)選地,所述的海洋源青霉菌的its基因序列為seq?id?no.1所示的核苷酸序列,bena基因序列為seq?id?no.2所示的核苷酸序列,cam基因序列為seq?id?no.3所示的核苷酸序列,rpb2基因序列為seq?id?no.4所示的核苷酸序列。
5、優(yōu)選地,一種海洋源青霉菌的發(fā)酵方法包括以下步驟:
6、(1)青霉菌培養(yǎng)和種子液制備:將海洋源青霉菌菌株接種到裝有pda固體培養(yǎng)基的三角瓶中,在25-30℃的溫度下培養(yǎng)3-8d,使菌株活化,加入無(wú)菌的體積分?jǐn)?shù)為0.03-0.08%的吐溫80將活化好的菌株90-120r/min振蕩培養(yǎng)8-15min,制備成孢子懸浮液作為種子液;
7、(2)發(fā)酵產(chǎn)物:取種子液以2-7%體積比例的接種量接種于大米固體發(fā)酵培養(yǎng)基中,在25-30℃和自然光照下進(jìn)行靜置發(fā)酵培養(yǎng)25-35d,得到發(fā)酵產(chǎn)物;
8、(3)乙酸乙酯發(fā)酵液:將步驟(2)所得到的發(fā)酵產(chǎn)物,用乙酸乙酯浸泡8-15h后,100-150r/min振蕩培養(yǎng)8-20min,抽濾得到濾液,對(duì)濾液進(jìn)行減壓旋蒸,將減壓旋蒸得到的濾液浸膏用體積濃度為70-90%的甲醇萃取60-100min,得到乙酸乙酯發(fā)酵液。
9、優(yōu)選地,一種海洋源青霉菌的發(fā)酵方法包括以下步驟:
10、(1)青霉菌培養(yǎng)和種子液制備:將海洋源青霉菌菌株接種到裝有pda固體培養(yǎng)基的三角瓶中,在28℃的溫度下培養(yǎng)5d,使菌株活化,加入無(wú)菌的體積分?jǐn)?shù)為0.05%吐溫80將活化好的菌株110r/min振蕩培養(yǎng)10min,制備成孢子懸浮液作為種子液;
11、(2)發(fā)酵產(chǎn)物:取種子液以5%體積比例的接種量接種于大米固體發(fā)酵培養(yǎng)基中,在28℃和自然光照下進(jìn)行靜置發(fā)酵培養(yǎng)30d,得到發(fā)酵產(chǎn)物;
12、(3)乙酸乙酯發(fā)酵液:將步驟(2)所得到的發(fā)酵產(chǎn)物,用乙酸乙酯浸泡12h后,110r/mi振蕩培養(yǎng)10min,抽濾得到濾液,對(duì)濾液進(jìn)行減壓旋蒸,將減壓旋蒸得到的濾液浸膏用體積濃度為80%的甲醇萃取80min,得到乙酸乙酯發(fā)酵液。
13、優(yōu)選地,步驟(1)所述pda固體培養(yǎng)基每升由以下成分組成:馬鈴薯150-250g,葡萄糖15-40g,瓊脂10-30g,陳海水300-500ml,去離子水余量。pda固體培養(yǎng)基制備好后自然ph5.5-6.5,121℃滅菌15-30min。
14、優(yōu)選地,步驟(1)所述pda固體培養(yǎng)基每升由以下成分組成:馬鈴薯200g,葡萄糖20g,瓊脂15g,陳海水400ml,去離子水余量。pda固體培養(yǎng)基制備好后在自然ph下121℃滅菌20min。
15、優(yōu)選地,步驟(1)孢子懸浮液中孢子懸浮的濃度為1.0×106-1.0×1010cfu/ml。
16、優(yōu)選地,步驟(1)孢子懸浮液中孢子懸浮的濃度為1.0×107cfu/ml。
17、優(yōu)選地,步驟(2)所述的大米固體發(fā)酵培養(yǎng)基由以下成分組成:大米8-15g,陳海水5-20ml,蒸餾水8-30ml。各成分混合均勻后,置于120-130℃滅菌25-40min。
18、優(yōu)選地,步驟(2)所述的大米固體發(fā)酵培養(yǎng)基由以下成分組成:大米10g,陳海水8ml,蒸餾水12ml。各成分混合均勻后,置于120-130℃滅菌25-40min。
19、優(yōu)選地,步驟(3)所述減壓旋蒸的參數(shù)為真空度0.02-0.08mpa,溫度30-35℃。
20、優(yōu)選地,所述海洋源青霉菌或所述發(fā)酵方法制備出的乙酸乙酯發(fā)酵液在制備抗金黃色葡萄球菌藥物上的應(yīng)用。
21、優(yōu)選地,步驟(1)所述pda固體培養(yǎng)基也可用以下培養(yǎng)基替代用于青霉菌的培養(yǎng),涉及的試劑組分和培養(yǎng)基信息如下:
22、查氏母液:硝酸150g,氯化鉀25g,七水硫酸鎂25g,七水硫酸亞鐵0.5g,去離子水定容至500ml;
23、微量元素母液:無(wú)水硫酸銅0.25g,七水硫酸鋅:0.5g,去離子水定容至500ml;
24、cya培養(yǎng)基:磷酸氫二鉀1g,酵母提取物5g,蔗糖30g,查氏母液10ml,瓊脂20g,陳海水400ml去離子水定容至1l,121℃滅菌20min,自然ph;
25、g25n培養(yǎng)基:查氏母液10ml,磷酸氫二鉀1g,酵母提取物5g,蔗糖30g,甘油250g,瓊脂20g,陳海水400ml去離子水定容至1l,121℃滅菌20min,自然ph;
26、mea培養(yǎng)基:麥芽提取物20g,蛋白胨1g,葡萄糖20g,微量元素母液10ml,瓊脂20g,陳海水400ml去離子水定容至1l,121℃滅菌20min,自然ph;
27、yes培養(yǎng)基:酵母提取物20g,蔗糖150g,七水硫酸鎂0.5g,微量元素母液10ml,瓊脂20g,陳海水400ml去離子水定容至1l,121℃滅菌20min,自然ph;
28、dg18培養(yǎng)基:dichloran-glycerol-agar-base?31.5g,甘油220g,微量元素母液10ml,氯霉素0.05g,瓊脂20g,陳海水400ml去離子水定容至1l,121℃滅菌20min,自然ph;
29、crea培養(yǎng)基:蔗糖30g,肌酸3g,七水磷酸鉀1.6g,七水硫酸鎂0.5g,氯化鉀0.5g,七水硫酸亞鐵0.01g,微量元素母液10ml,溴甲酚紫0.05g,瓊脂20g,陳海水400ml去離子水定容至1l,121℃滅菌20min,自然ph;
30、oa培養(yǎng)基:燕麥30g,微量元素母液10ml,瓊脂20g,陳海水400ml去離子水定容至1l,121℃滅菌20min,自然ph;
31、lba培養(yǎng)基:胰蛋白胨10g,酵母提取物5g,氯化鈉10g,瓊脂15-18g,去離子水定容至1l,121℃滅菌20min,自然ph7.2-7.4;
32、lb培養(yǎng)基:胰蛋白胨10g,酵母提取物5g,氯化鈉10g,去離子水定容至1l,121℃滅菌20min,自然ph7.2-7.4;
33、優(yōu)選地,步驟(2)所述大米固體發(fā)酵培養(yǎng)基也可用以下培養(yǎng)基替代用于制備青霉菌的乙酸乙酯發(fā)酵液,涉及的培養(yǎng)基信息如下:
34、燕麥固體發(fā)酵培養(yǎng)基:燕麥10g,蒸餾水12ml,陳海水8ml,置于250ml三角瓶,121℃滅菌30min;
35、土豆固體發(fā)酵培養(yǎng)基:去皮土豆塊10g,蒸餾水12ml,?陳海水8ml,置于250ml三角瓶,121℃滅菌30min;
36、cheriois固體發(fā)酵培養(yǎng)基:general?mills品牌的multi?grain?cheriois?10g,蒸餾水12ml,陳海水8ml,置于250ml三角瓶,121℃滅菌30min。
37、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明優(yōu)化了海洋源青霉菌penicilliumsp.?dsf059的發(fā)酵培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件,選擇抗菌活性化合物產(chǎn)量較高的培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件進(jìn)行發(fā)酵,可獲得更多的目標(biāo)產(chǎn)物,操作簡(jiǎn)單,成本低廉,同時(shí)海洋源青霉菌penicilliumsp.?dsf059可為抗金黃色葡萄球菌新藥的開(kāi)發(fā)提供優(yōu)良的菌株,在金黃色葡萄球菌的防治上有較好的應(yīng)用前景。