[發(fā)明專利]一種矢車菊素生產(chǎn)菌株及其應(yīng)用

在審

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• 申請日: 2022-09-02
• 公開（公告）號: CN115786131A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王洪凱;鄒玉;王秀青;林福呈
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;C12P17/06;C12R1/645
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 沈金龍

本發(fā)明公開了一種矢車菊素生產(chǎn)菌株及其應(yīng)用，屬于微生物發(fā)酵與代謝產(chǎn)物領(lǐng)域。所述矢車菊素生產(chǎn)菌株為蟬棒束孢菌(Isaria cicadae)，株號為2?2，保藏號為：CCTCC NO：M 20221233。菌株2?2易培養(yǎng)，工藝簡便，生產(chǎn)成本低，生長周期短，避免了現(xiàn)有技術(shù)利用的植物資源生產(chǎn)周期長，受季節(jié)和環(huán)境影響大等弊端，可以一年四季規(guī)模化生產(chǎn)，具有環(huán)境友好型的優(yōu)點。本發(fā)明所述菌株2?2及其代謝產(chǎn)物包括矢車菊素，矢車菊素的產(chǎn)量較高，所產(chǎn)的矢車菊素可以用于保健品、食品、化妝品等領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微生物發(fā)酵與代謝產(chǎn)物領(lǐng)域，具體涉及一種矢車菊素生產(chǎn)菌株及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

花青素(anthocyanidin)又稱花色素，是自然界一類廣泛存在于植物中的水溶性天然色素，是花色苷水解而得的有顏色的苷元。水果、蔬菜、花卉中的主要呈色物質(zhì)大部分與之有關(guān)。在植物細(xì)胞液泡不同的pH值條件下，花青素使花瓣呈現(xiàn)五彩繽紛的顏色。已知花青素有20多種，食物中重要的有6種，即天竺葵色素、矢車菊色素、飛燕草色素、芍藥色素、牽牛花色素和錦葵色素。自然狀態(tài)的花青素都以糖苷形式存在，稱為花色苷，很少有游離的花青素存在。花青素主要用于食品著色方面，也可用于染料、醫(yī)藥、化妝品等方面。花青素屬于類黃酮化合物，具有清除自由基、抗癌、抗氧化、抗突變、抗輻射、預(yù)防心腦血管疾病，改善皮膚彈性、增進(jìn)視力、改善睡眠、保護(hù)肝臟等生理作用，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化妝品、保健品、食品等領(lǐng)域。

植物花青素在藍(lán)莓，桑葚，葡萄等植物中含量較高，是構(gòu)成花瓣和果實顏色的主要色素之一。其顏色隨著pH值變化而呈現(xiàn)出紅、藍(lán)、紫不同顏色，在500-550nm可見光區(qū)域有吸收峰。

矢車菊素-3-O-葡萄糖(Cyanidin-3-O-glucoside，C3G)屬黃酮類化合物，具有多種生物活性功能，如抗氧化、抗炎、抗癌、抗肥胖、預(yù)防糖尿病、保護(hù)心臟、增強(qiáng)血液循環(huán)和保護(hù)感受器細(xì)胞等作用。此外，矢車菊素還具有較高的抗癌預(yù)防效應(yīng)。食用富含花色苷的食物可以在一定程度上降低癌癥等疾病的風(fēng)險。有日本研究者發(fā)現(xiàn)，黑豆中含有18種以上花青素類物質(zhì)，其中矢車菊素類的含量相對較高，可以有效改善黃褐斑癥狀。故老年人多吃含有矢車菊素類食品對保護(hù)身體有極為重要的作用。且矢車菊素安全無毒，故被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、化妝品、保健品、食品等領(lǐng)域中。

矢車菊素是一種水溶性色素，廣泛存在于黑米、黑豆、紫薯和藍(lán)莓等蔬菜和水果中，是自然界存在的最普遍的、比較穩(wěn)定且易于獲得的一種花青素之一。然而植物生長受土壤、溫度、地域等環(huán)境因素影響較大，且收獲具有季節(jié)性，并且不易儲存。用植物生產(chǎn)花青素，因受資源影響，較難做到周年生產(chǎn)。利用微生物生產(chǎn)植物代謝產(chǎn)物，可以有效避免季節(jié)性、易受環(huán)境影響等問題，具有生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)周期短，且可以規(guī)模化生產(chǎn)等優(yōu)勢。當(dāng)前，利用微生物生產(chǎn)代謝產(chǎn)物如紫杉醇等已經(jīng)有所報道。然而，有關(guān)利用微生物生產(chǎn)矢車菊素的研究，國內(nèi)外尚未見到報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一株能夠生產(chǎn)矢車菊素的菌株2-2，通過高效液相色譜法在五種菌株中篩選到菌株2-2，對該菌株進(jìn)行復(fù)合培養(yǎng)基與不同碳氮源的單因素條件培養(yǎng)后，篩選到提取矢車菊素的最適培養(yǎng)方法，并確定關(guān)于該菌株的矢車菊素的提取方法。

本發(fā)明所述的矢車菊素生產(chǎn)菌株2-2，于江蘇宜興從蟬的蟲體進(jìn)行組織分離得到。通過對其形態(tài)特征觀察，基因組DNA提取，PCR擴(kuò)增和5.8S rDNA-ITS序列分析，在NCBI數(shù)據(jù)庫進(jìn)行Blast比對，發(fā)現(xiàn)菌株2-2與Isaria cicadae strain BCC19486菌株的同源性最高，結(jié)合菌體的形態(tài)特征，確定該菌株為蟬棒束孢菌，命名為蟬棒束孢菌(Isaria cicadae)，株號為2-2。該菌株于2022年8月3日保藏在中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏號為CCTCC NO：M20221233。保藏地址：湖北省武漢市武昌區(qū)八一路武漢大學(xué)，中國典型培養(yǎng)物保藏中心。