[發(fā)明專利]一種禾谷鐮刀菌脫氧雪腐鐮刀菌烯醇合成的誘導(dǎo)物及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610041250.9
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105483175A
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江聰;王晨芳;許金榮;劉慧泉;王建華;項(xiàng)萍;張強(qiáng);尹濤;唐喆
• 申請（專利權(quán)）人: 西北農(nóng)林科技大學(xué)
• 主分類號: C12P17/18
• 分類號: C12P17/18;C12R1/77
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11385
• 代理人: 董芙蓉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種真菌毒素合成的誘導(dǎo)物及方法，具體涉及一種禾 谷鐮刀菌脫氧雪腐鐮刀菌烯醇合成的誘導(dǎo)物及方法。

背景技術(shù)

禾谷鐮刀菌是引起小麥赤霉病(Fusariumheadblightorscab) 的病原真菌，不僅嚴(yán)重影響作物產(chǎn)量，而且可以產(chǎn)生多種對人畜有害 的真菌毒素脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)，使糧食或飼料的品質(zhì)降低。 脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(deoxynivalenol，DON)是一種倍半萜烯化合物， 不易降解、穩(wěn)定性高，被認(rèn)為是主要由鐮刀菌在缺乏營養(yǎng)物質(zhì)時(shí)，合 成并作為主要天然毒素存在于赤霉病發(fā)病小麥中。DON毒素是污染率 最高的真菌毒素之一，主要污染小麥、玉米等谷類作物，也污染糧食 制品，如面包、餅干、麥制點(diǎn)心等；另外，在動(dòng)物的奶、蛋中也有 DON殘留的報(bào)道。該毒素可抑制真核生物細(xì)胞蛋白質(zhì)合成，破壞人和 動(dòng)物的免疫系統(tǒng)，可隨食品、飼料進(jìn)入食物鏈，嚴(yán)重威脅人畜健康。

我國是世界上受DON危害最嚴(yán)重的國家之一。因此，對谷物類制 品中DON毒素的篩查及危害評估勢在必行，對DON毒素形成機(jī)理的研 究也同樣需要大規(guī)模、大范圍的開展起來。事實(shí)上，我國檢驗(yàn)檢疫部 門一直十分重視這種毒素的檢測監(jiān)控研究，相關(guān)的科學(xué)研究也一直是 赤霉病科研工作者的工作重點(diǎn)。然而，這些工作由于需要用到大量的 DON毒素標(biāo)準(zhǔn)品，這些毒素標(biāo)準(zhǔn)品的價(jià)格又非常昂貴(1mg價(jià)格約為 1000元人民幣)，而且多是從國外出口，由此這些因素嚴(yán)重限制了相 關(guān)工作的開展。由于真菌毒素涉及食品安全、環(huán)保、醫(yī)療等領(lǐng)域，需 求廣泛。因此，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)物制備已成為世界上各國研究的熱點(diǎn)。

我國在真菌毒素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)制備方面的工作起步較晚，當(dāng)前，合成 真菌毒素標(biāo)準(zhǔn)品主要利用化學(xué)合成的方法，通過菌株培養(yǎng)、發(fā)酵、提 取、純化等制備工藝獲得，雖然經(jīng)歷了不斷的優(yōu)化和工藝的完善，提 取效率相對上世紀(jì)已有明顯提高，但是真菌毒素得率仍相當(dāng)有限，且 純化成本高昂。因此，若篩選出一種較為低廉的化學(xué)物質(zhì)刺激毒素的 合成，必然是一條可行的途徑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種可提高產(chǎn)毒量及縮短毒 素合成周期的禾谷鐮刀菌脫氧雪腐鐮刀菌烯醇合成的誘導(dǎo)物及方法， 以達(dá)到在工業(yè)生產(chǎn)中利用少量原材料菌絲大量合成脫氧雪腐鐮刀菌 烯醇，同時(shí)縮短周期提高產(chǎn)量的目的。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案，一種禾谷鐮刀菌脫氧雪 腐鐮刀菌烯醇合成的誘導(dǎo)物，為2mM～4mM的腺苷-3′，5′-環(huán)單磷 酸、2mM～4mM的腺苷-3′，5′-環(huán)單磷酸鈉鹽或8～12mg/ml的咖啡 因。

進(jìn)一步，所述誘導(dǎo)物為4mM的腺苷-3′，5′-環(huán)單磷酸、4mM的 腺苷-3′，5′-環(huán)單磷酸鈉鹽或10mg/ml的咖啡因。

進(jìn)一步，所述誘導(dǎo)物為10mg/ml的咖啡因，。

本發(fā)明進(jìn)一步解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案，一種禾谷鐮刀菌 脫氧雪腐鐮刀菌烯醇合成的方法，包括以下步驟：

(3)產(chǎn)孢培養(yǎng)：將CMC液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)4～6天的禾谷鐮刀菌孢子， 轉(zhuǎn)入到液體產(chǎn)毒培養(yǎng)基至終濃度0.8～1.2×10⁴個(gè)孢子/毫升(優(yōu)選終 濃度為1×10⁴個(gè)孢子/毫升)；

(4)誘導(dǎo)合成：加入濃度2mM～4mM的腺苷-3′，5′-環(huán)單磷酸、 2mM～4mM的腺苷-3′，5′-環(huán)單磷酸鈉鹽或8～12mg/ml的咖啡因， 黑暗靜置誘導(dǎo)培養(yǎng)3～7天(優(yōu)選誘導(dǎo)時(shí)間為5～7天，更優(yōu)選7天)， 即成；

禾谷鐮刀菌在產(chǎn)毒階段的細(xì)胞內(nèi)的腺苷-3′，5′-環(huán)單磷酸 (cAMP)水平要遠(yuǎn)高于在普通菌絲生長階段。因此，本發(fā)明采用cAMP、 誘導(dǎo)禾谷鐮刀菌脫氧雪腐鐮刀菌烯醇合成，可大大提高產(chǎn)毒量及縮短 毒素合成周期。再則利用相對易溶的cAMP鈉鹽作為cAMP的替代物， 同樣可以誘導(dǎo)DON的生物合成；尤其篩選到了價(jià)格低廉，且相對穩(wěn)定、 高效的咖啡因作為cAMP的替代物誘導(dǎo)物同樣可以誘導(dǎo)DON的合成。

本發(fā)明采用cAMP、cAMP鈉鹽或咖啡因誘導(dǎo)禾谷鐮刀菌脫氧雪腐 鐮刀菌烯醇合成，可大大提高產(chǎn)毒量及縮短毒素合成周期。尤其，cAMP 的替代物咖啡因是廉價(jià)、高效、相對穩(wěn)定的毒素合成誘導(dǎo)物。