[发明专利]一株桦褐孔菌QD04及其转化虎杖生成白藜芦醇、三萜皂苷和多糖的方法

说明书

技术领域

本发明属于天然产物的生物转化和发酵工程技术领域，具体涉及一株桦褐孔菌QD04及其转化虎杖生成白藜芦醇、三萜皂苷和多糖的方法。

背景技术

白藜芦醇（3，4'，5-三羟基-反式-二苯乙烯）是一种非黄酮类多酚化合物，存在于虎杖、葡萄、花生等70余种植物中，是植物处于逆境下产生的一种植物抗毒素。研究表明白藜芦醇具有抗癌、抗氧化、保护心血管系统、清除自由基和延缓衰老等功效。

白藜芦醇的生产方法有化学合成和从天然植物中提取。化学合成法成本高，污染环境，所以目前白藜芦醇的生产主要是从植物中提取。然而，植物中的白藜芦醇含量特别低，其中在虎杖中含量最高，但也仅达到0.43%（汉中地区），这就使得其分离纯化成本偏高。而白藜芦醇类似物白藜芦醇苷在植物中的含量远高于白藜芦醇。在虎杖中，白藜芦醇苷的含量可达到2.5%（汉中地区）。如果将白藜芦醇苷转化为白藜芦醇，白藜芦醇的产率可大幅度提高。

传统上，苷元的获得是通过水解相应的糖苷来实现的。但水解反应需要在高温高压下由酸或碱催化来完成，对设备要求高，且对环境造成污染。相比之下，生物转化法具有条件温和，过程简单，污染小等优点，已经成为药物修饰的重要手段。

将白藜芦醇苷转化为白藜芦醇主要是通过酶法转化和微生物转化实现的。例如，在粉末状虎杖原料中加入复合酶恒温酶解反应48~72小时，或者在虎杖提取液中加入纤维素酶进行水解。酶法转化虽然取得了一定的效果，但是酶价格昂贵，限制了这些方法的推广使用。一些研究者利用微生物转化虎杖的白藜芦醇苷粗提物，虽然白藜芦醇转化率较高（超过95%），但提取白藜芦醇苷增加了操作步骤且需要大量有机溶剂。另有研究将浸润后的虎杖置于温度为20~50℃的容器内自然发酵24~96小时或者在虎杖中加入专用微生物进行转化提高了白藜芦醇的产率。但自然发酵过程中的菌群未知，条件难以控制，且空气中的霉菌有可能产生有毒物质；专用微生物转化法中所用微生物未公开，无法验证和重复，其实用性受到极大限制。再者，已报道的高效转化白藜芦醇苷的微生物菌种主要是霉菌，这样不仅得到的白藜芦醇产品可能存在安全隐患，发酵过程中还产生大量菌丝体和药渣，造成资源浪费和环境污染。

药用真菌中的白腐菌能够同时分泌纤维素酶和木质素降解酶，比霉菌更适合水解天然木质纤维素。研究表明，桦褐孔菌对液体深层发酵培养基中的甘蔗渣、稻秆、麦秆和花生壳的木质素、纤维素、半纤维素成分均有较好的降解效果。同时，桦褐孔菌主要活性成分三萜皂苷在抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗氧化和调节心血管系统等方面均呈现较好的生物活性；桦褐孔菌多糖具有降血糖及血脂、抗病毒及肿瘤、抗氧化及衰老、抗炎及抗凝血、增强免疫力和止痛等功效。另外，发酵产物桦褐孔菌菌丝体含有丰富的人体必需氨基酸，具有较高的营养价值。

发明内容

本发明的目的是提供一株桦褐孔菌QD04及其转化虎杖生成白藜芦醇、三萜皂苷和多糖的方法，所述桦褐孔菌QD04（Inonotus obliquus）于中国典型培养物保藏中心保藏，编号为CCTCC M 2015036，以下简称桦褐孔菌QD04。

本发明的另一目的是桦褐孔菌QD04利用虎杖作为主要碳源，将植物中的白藜芦醇苷转化为白藜芦醇，合成自身活性成分多糖和三萜皂苷，大大提高了白藜芦醇的收率。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明提供了一株桦褐孔菌QD04，其分类命名为桦褐孔菌 Inonotus obliquus，保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏编号为CCTCC M 2015036。

所述QD04的菌落呈圆形，初始时为绒毛状，后变为棉絮状，具有同心轮纹；菌丝无色透明，具有隔膜，树状分支较多，呈现交叉网状，菌丝前端较齐短。

本发明还提供了所述的桦褐孔菌QD04转化虎杖生成白藜芦醇、三萜皂苷和多糖的方法，它包括以下步骤：

1）种子培养：将所述桦褐孔菌QD04接种到种子培养基中进行培养得种子培养液，摇床转速为100～200rpm，温度为20～30℃，培养时间为4~6 d；

2）发酵培养：将所述种子培养液接种到发酵培养基中，接种量为按照体积比5%～15%，摇床转速为100～200rpm，温度20~30℃，培养时间为8~12 d，发酵产物中含有所述白藜芦醇、三萜皂苷和多糖。