[發明專利]一種具有抑菌活性的細菌素及其生產方法及用途

在審

• 申請號: 202011643864.7
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112608369A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 何增國;喬曉妮;孫曉雯;湯偉;唐濤;張軍
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學;青島海洋生物醫藥研究院股份有限公司;青島百奧安泰生物科技有限公司
• 主分類號: C07K14/32
• 分類號: C07K14/32;C07K1/36;C07K1/30;C07K1/16;C12P21/00;A61K38/16;A61P31/04;C12N1/20;C12R1/07
• 代理公司: 青島合創知識產權代理事務所(普通合伙) 37264
• 代理人: 王曉曉

本發明涉及一種具有抑菌活性的細菌素，該細菌素由彎曲芽孢桿菌菌株(Bacillus flexus)經過發酵制備產生，所獲得的分子量為6094Da，該細菌素在酸堿條件下穩定，能夠耐受高溫，對胰蛋白酶、胃蛋白酶等部分消化酶不敏感，對金黃色葡萄球菌、無乳鏈球菌、產氣莢膜梭菌等革蘭氏陽性致病菌具有很強的預防和拮抗作用，在醫療、食品、飼料、養殖、種植等領域具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明涉及細菌素，涉及到微生物發酵領域，具體涉及一種深海來源的彎曲 芽孢桿菌R29-2產生的彎曲菌素，該細菌素能有效拮抗金黃色葡萄球菌、無乳鏈 球菌、糞腸球菌、產氣莢膜梭菌等致病菌。

背景技術

自上世紀20年代末弗萊明發現了青霉素以來，抗生素徹底改變了醫學領域， 它們每年挽救數百萬患者的生命，并且在預防傳染病和外科手術等領域發揮了關 鍵作用。然而近年來，對人和動物誤用和濫用抗生素大大加速了微生物耐藥性的 形成，新型抑菌類物質的研究備受關注。

細菌素是一類由核糖體合成，需經翻譯后修飾活化并且經過特定轉運系統運 輸到胞外發揮作用的具有抑菌活性的肽類物質，細菌素以其有別于抗生素的抑菌 機制、不易產生耐藥性和無毒副作用的特點，成為最有可能代替抗生素的物質之 一。傳統抗生素通常是針對單一的酶來控制代謝途徑(如脫氧核苷酸、蛋白質及 細胞壁的合成)，容易引起細菌耐藥性；而細菌素作為微生物獲得生存優勢的常 用手段，可作用于目標菌株生物被膜、細胞壁、細胞膜和功能基因等多處靶點， 從而更難產生耐藥性。此外，大部分細菌素抑菌譜比較窄，僅對與其親緣關系較 近的菌株產生拮抗作用，很大程度上降低了環境中其他細菌產生耐藥性的風險， 且細菌素通常能耐受高溫，在衛生、食品、飼料等行業作為替代傳統抗生素的添 加劑具有極大的應用前景。

細菌素的研究多集中于乳酸桿菌、芽孢桿菌等來自于陸生生物或陸地環境中 的菌種，關于海洋細菌產生的細菌素的報道較少。深海環境特有的高鹽、高壓、 低溫、缺氧、少光等極端條件，賦予了海洋微生物不同于陸地微生物的代謝系統 和防御體系，產生了許多結構新穎且具有特異生物活性的代謝產物，在抑菌方面 具有獨特效應。

彎曲芽孢桿菌是一種革蘭氏陽性細菌，此前有文獻報道其在降解有機氮、鄰 苯二酚、促進沼氣發酵以及產β-淀粉酶等方面具有良好的應用，但未見該菌有抑 菌活性的相關報道。本發明從深海中分離到一株彎曲芽孢桿菌，能產生抗革蘭氏 陽性菌活性物質，該活性物質經證實為一種全新細菌素，命名為彎曲菌素 (flexusin)。

發明內容

基于當前抗生素耐藥性日益嚴峻的現狀，本發明提供了一種新的抑菌活性物 質，由分離自西太平洋卡羅琳海山水樣中彎曲芽孢桿菌合成的彎曲菌素，能有效 拮抗金黃色葡萄球菌、無乳鏈球菌、糞腸球菌、產氣莢膜梭菌等革蘭氏陽性致病 菌，且相對較難引起細菌耐藥性，在醫療、食品、飼料、養殖、種植等領域內作 為傳統抗生素替代品具有極大的應用前景。

據此：本發明發現了一種具有抑菌活性的細菌素，所述細菌素的分子量為6094Da。

進一步的，所述的是由彎曲芽孢桿菌代謝合成產生的。

進一步的，所述彎曲芽孢桿菌分離自西太平洋卡羅琳海山海水。該菌株已于 2019年10月24日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保 藏編號為CGMCCNo.18731。

進一步的，所述細菌素采用RP-C8檢測時于220nm條件下獲得特征峰或采 用C18柱檢測時于280nm條件下得到特征峰。

另一方面，本發明發明了一種細菌素的生產方法，具體生產方法如下：

(1)發酵：將彎曲芽孢桿菌接種于培養基中，深層通氣發酵24～36h，得到 含有細菌素的發酵液；

(2)分離：將含彎曲菌素發酵液經離心，收集上清液；上清液經酸沉和/ 或大孔樹脂吸附洗脫，收集活性組分，真空濃縮；