[發明專利]火炬樹果實提取物、制備方法及其在基因工程產品發酵生產中的應用

有效

• 申請號: 201710654979.8
• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN107287266B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 周杰;辛鑫;楊少林;呂明;袁俊杰;劉保勤;宋彥君
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C12P21/02
• 分類號: C12P21/02;C12N15/70;C12N9/78;C12R1/19
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠

一種火炬樹果實提取物、制備方法及該提取物在基因工程產品發酵生產中的應用，屬于農產品加工技術領域。是將干燥后的火炬樹果實與提取液混合，得到混合后的物料，提取液為乙醇水溶液；再將混合后的物料在微沸狀態下加熱回流，然后冷卻至室溫，過濾離心后得到清液；然后按照8～12：1的體積比例將得到的清液減壓濃縮并除菌得到火炬樹果實提取物RtSE。可以增加基因工程發酵體系中宿主菌的菌量，發酵體系中單獨使用所述RtSE時，發酵體系中宿主細胞生物量提高5％以上，總蛋白量及外源蛋白活性表達量均提高20％以上；發酵體系中所述RtSE與IPTG共同使用時，發酵體系中宿主細胞生物量提高12％以上，總蛋白量提高30％以上，外源蛋白活性表達量提高35％以上。

技術領域

本發明屬于農產品加工技術領域，具體地涉及一種火炬樹果實提取物(extraction from Rhus Typhina,RtSE)、制備方法及該提取物在基因工程產品發酵生產中的應用。

背景技術

火炬樹(Rhus hirta L.)，漆樹科植物，原產于北美的落葉灌木，主要分布在熱帶和亞熱帶地區，1959年由中國科學院植物研究所引種于我國，1974年以來向全國各省區推廣，以黃河流域以北各省(區)栽培較多。火炬樹果實既可以作為飲食調味品，也可以制作成飲料或其他藥物使用，有報道指出火炬樹果實提取物可以抗癌、抗炎甚至具有清血，利尿，健胃的功效，針對RtSE的抗氧化及自由基清除活性，以及火炬樹色素的提取及應用在我國已經有諸多專利申請并獲得授權，而本課題組前期研究中發現一定濃度的RtSE對基因工程常用宿主大腸桿菌的生長有一定的促進作用，基于此我們課題組從2011年至今在吉林大學大學生創新創業訓練計劃(2011A34064、2012C34100、2016B34216)支持下進行了詳細的研究，現根據研究成果提出本專利申請。

由于大腸桿菌(Escherichia coli)可以在較為廉價的培養基中進行高密度的快速發酵，已經被廣泛的用作基因工程外源基因表達的宿主，CD4、木糖異構酶、木聚糖酶、T4DNA連接酶以及一系列人的免疫調節因子、生長因子、激素血蛋白和疫苗等經濟價值較高的產品都在重組大腸桿菌中得以生產(Hodgson J.Bio/Technology.,1993,11:887-893)。lac/tac啟動子是目前最為廣泛應用的調控外源蛋白在菌中進行表達的啟動子，它的作用機制在分子水平上被闡述的最為清晰(Auger EA.et al.,Biotechnol Lett.,1987,8:157～162)，而衍生自lac啟動子的以異丙基-β-D-硫代半乳糖苷(Isopropylthio-β-D-galactoside,IPTG)誘導的lacUV5-T7基礎表達的強啟動子控制下的外源蛋白的表達體系是目前實驗室內較常見的外源蛋白表達體系，該體系具有轉錄水平高、蛋白表達量大、誘導時間短等優點(KilikianB.V.,Process Biochem.,2000,35(9):1019～1025；Stanley T.,Proc.Nati.Acad.Sci.,1985,82(4):1074～1078.)。但是，Donovan RS指出IPTG誘導外源蛋白表達僅適用于實驗室研究而不適用于工業生產(Donovan RS.,Journal of IndustrialMicrobiology,1996 16,145～154.)，其原因在于：①IPTG價格昂貴，IPTG終濃度達到1mM時，發酵體系成本增加6美元/升發酵液，而在較大的發酵體系中，如200L發酵體系，其IPTG消耗為1200美元(Woyski D.et al.Archives of Biochemistry and Biophysics 2001,388(2):276～280)；②IPTG對人具有潛在毒性，與重組蛋白不易分離，一些國家已經明文規定生產人用重組蛋白過程中不能使用IPTG(ZL201010221511.8；Donovan RS.,Journal ofIndustrial Microbiology,199616,145～154.)；③IPTG對菌體生長有一定的抑制作用(Donovan RS.,Journal of Industrial Microbiology,1996 16,145～154.)，菌體量對外源蛋白的表達非常重要，IPTG對菌體的抑制作用，同樣也限制了外源蛋白的高效表達(Donovan RS.,Journal of Industrial Microbiology,1996 16,145～154.)。因此，研究開發可以降低IPTG使用量的方法對于各種利用原核表達系統進行重組蛋白的大規模生產,具有十分重要的現實意義和應用價值。