[發明專利]產生抗真菌脂肽的微生物及其抗真菌脂肽制備方法與應用

有效

• 申請號: 201010129805.8
• 申請日: 2010-03-23
• 公開（公告）號: CN101892176A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 王德培;徐進
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P21/00;A61K38/16;A61P17/00;A61P31/10;C12R1/125
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 朱紅星

技術領域

本發明屬于生物技術領域，涉及產生抗真菌脂肽的微生物及其抗真菌脂肽制備方法與應用。更具體的說是：一種微生物發酵生產抗真菌脂肽的菌種，該菌種是本發明發現的一株能有效生產抗真菌脂肽的新菌株，用該菌株發酵生產抗真菌脂肽可以有效的用于治療皮膚癬病。

背景技術

脂肽是革蘭氏陽性芽孢桿菌產生的一種次生代謝產物。脂肽的分子是由親水的肽鍵和親油的脂肪烴鏈兩部分組成，由于其特殊的化學組成和兩親型分子結構，具有生物表面活性劑的特性，在醫藥、農業、食品及化妝品、石油開采和環境治理等領域有重要的應用前景，已引起廣泛的關注。另外，大多脂肽數具有抗微生物作用，也被稱為抗生素。目前發現的抗菌脂肽主要有表面活性素(surfactin)、芬薺素(fengycin)、伊枯草菌素(iturin)和桿菌霉素(bacillomycin)、抗霉枯草菌素(mycosubtilin)、制磷脂菌素(plipstatin)等。

抗菌肽是通過在細胞膜上形成離子通道造成內容物大量外泄而致細胞死亡。Christeson等認為，抗菌肽首先通過靜電作用被吸引到膜表面，然后疏水尾部插入細胞膜中的疏水區域，通過改變膜構象，多個抗菌肽聚合在膜上形成離子通道，造成細胞內容物泄露致細胞死亡。Fink等認為只有C端的疏水螺旋插入膜中，而N端的雙親螺旋只結合在膜表面。Juvvadi(1997)推測抗菌作用的第1步是抗菌肽的陽離子與膜上磷脂基團的陰離子之間相互作用，再與膜上碳氫化合物互作，然后疏水螺旋插入膜上，聚合形成孔道。Park(1997)發現蛙的1種抗菌肽Buforin具有完全不同的抗菌機理，它不裂解細胞膜，而是穿過膜后與DNA、RNA結合，快速導致細胞死亡。此外，人們還發現抗菌肽可通過抑制細胞呼吸、抑制細胞外膜蛋白的合成或抑制細胞壁的形成等機制來殺死細菌。目前對抗菌肽抗真菌的機理研究較少，Cavallarin(1998)發現位于Cecropins衍生物N末端螺旋區域的11個氨基酸順序與抗真菌活力有關；Lee等(1989)則觀察到真菌受抗菌肽作用后，細胞膜上有空洞形成，推測其與抑殺細菌的機理類同。本發明的抗真菌脂肽的殺菌機理主要是使細胞膜形成離子通道破壞膜結構導致細胞死亡。

皮膚癬病皮膚癬屬于致病真菌感染的皮膚疾病，癥狀是皮膚非常痕瘁，出現紅疹或小紅斑塊，越搔皮膚越發紅瘁，患處范圍會進一步擴大。癬患處經常出現在出汗較多的地方，如腳部、大腿內側等。皮膚癬病和甲癬是常見的淺部真菌病，其中包括：足癬、體癬、股癬、手癬和花斑癬等；甲癬俗稱“灰指(趾)甲”，以上疾病都是由真菌感染引起的，主要是白色念球菌、紅毛癬菌和須毛癬菌。

在我們生活的環境中和我們的皮膚上都有包括真菌在內的數百萬計的微生物的存在，一旦天氣轉暖，有適于真菌生長的條件時，真菌便會乘虛而入，侵害我們的皮膚，引起皮膚癬病。據統計，世界上約有1/4的人受到皮膚癬病的困擾。皮膚癬病還會在人與人之間相互傳染，甚至可以在同一人的不同身體部位間傳染。目前對皮膚癬病的治療藥物是含酮康唑或克霉唑的軟膏劑，屬于化學合成類藥物，長期使用導致致病真菌的耐藥性。

1968年Arima等首次發現枯草芽孢桿菌(B.subtilis)能夠產生抗菌脂肽surfactin以來，抗菌脂肽產生菌的篩選主要集中在枯草芽孢桿菌的不同菌株之間。近年來，進一步的研究表明，除枯草芽孢桿菌外，淀粉液化桿菌(B.amyloliquefaciens)、短小芽孢桿菌(B.pumilus)、地衣芽孢桿菌(B.lichemformis)、蠟樣芽孢桿菌(B.cereus)、Bacillusthruingiensis、類芽孢桿菌(Paenibacillus)和環狀芽孢桿菌(B.circulan)等也能產生抗菌脂肽。不同種的菌株可以產生不同或相同的抗菌脂肽，同一種細菌的不同菌株也能產生幾種不同的抗菌脂肽，如枯草芽孢桿菌的某些菌株只能產生surfactin，而有些菌株卻能同時產生surfactin、fengycin和iturin或bacillomycin和plipastatin。而且，即使同一種菌株產生的同一種抗菌脂肽也不是純的單一化合物，而是由幾個或許多結構類似的同系物組成。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種微生物發酵生產抗真菌脂肽的菌種，其分類屬枯草芽孢桿菌(Bacillus?subtilis)BI1，保藏號為CGMCCNo.3412。

本發明的另一個目的是公開了采用CGMCC?No.3412菌種制備抗真菌脂肽的方法。