[发明专利]一种地衣芽孢杆菌及其在非水相中制备木犀草素C环琥珀酰糖苷衍生物的方法

说明书

本发明涉及一种地衣芽孢杆菌及其在非水相中制备木犀草素C环琥珀酰糖苷衍生物(木犀草素‑3’‑O‑琥珀酰葡糖苷与木犀草素‑4’‑O‑琥珀酰葡糖苷)的方法，属于生物催化技术领域。该菌株为地衣芽孢杆菌(Bacillus lincheniformis)，命名为地衣芽孢杆菌WNJ02，保藏单位：中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC NO：M 2018394。本发明还提供了该菌株在非水相中制备木犀草素C环琥珀酰糖苷衍生物的方法。本发明中的菌株能够高效催化木犀草素制备木犀草素‑3’‑O‑琥珀酰葡糖苷与木犀草素‑4’‑O‑琥珀酰葡糖苷，解决了木犀草素糖苷类化合物稀缺的问题。

技术领域

本发明属于生物催化技术领域，涉及一种制备高水溶性木犀草素C环琥珀糖苷衍生物(包括木犀草素-3’-O-琥珀酰葡糖苷与木犀草素-4’-O-琥珀酰葡糖苷)的菌株及方法，特别涉及一种地衣芽孢杆菌及在非水相中制备木犀草素-3’-O-琥珀酰葡糖苷与木犀草素-4’-O-琥珀酰葡糖苷的方法。

背景技术

黄酮类化合物(flavonoids compounds)是植物次生代谢产物，广泛地存在于自然植物中，以游离态或与糖结合为苷的形式存在，不仅数量种类繁多，而且结构类型复杂多样，表现出多种多样的药理活性，能防治心脑血管系统的疾病和呼吸系统的疾病，具有抗炎抑菌、降血糖、抗氧化、抗辐射、抗癌、抗肿瘤以及增强免疫能力等药理作用。近年来，黄酮类化合物的研究进入了一个新的层次，随着对其构效关系的深入研究，发现了部分药理作用的作用机制，为其在医药、食品领域的应用提供了理论依据，加快了黄酮类化合物的开发利用。

国外研究者在研究纳豆(大豆发酵食品)等功能食品时，发现了两种新型的黄酮7位琥珀糖苷衍生物(大豆苷元-7-O-琥珀酰糖苷，染料木素-7-O-琥珀酰糖苷)，这两种7位取代的异黄酮琥珀酰糖苷衍生物具有水溶性高(相比于苷元底物，水溶性提高100倍左右)、药理活性强的特点[Food Science and Biotechnology,2008,17(1):172-175；Biologicaland Pharmaceutical Bulletin,1999,22(11):1193-1201]。后来研究者们又开发了微生物转化的方法，例如本研究团队之前开发的地衣芽孢杆菌ZSP01转化[Biotechnology andapplied biochemistry,2015,62(2):255-259]，及解淀粉芽孢杆菌FJ18转化[naturalproduct research,DOI:10.1080/14786419.2018.1431633]，来实现黄酮类化合物7-O琥珀糖苷取代。

然而，众多研究表明，黄酮A环C-7位氧糖苷键的形成对黄酮类化合物的抗氧化活性不利。因此开发新的黄酮其他位置取代(保留7位OH)的琥珀糖苷取代具有重要意义。目前，国际上尚未有关于黄酮类化合物C环3’位及4’位琥珀糖苷取代的报道，且本团队早期开发的两株地衣芽孢杆菌ZSP01及解淀粉芽孢杆菌FJ18，均不能实现此类型转化。菌种诱变(包括化学诱变、紫外诱变、等离子诱变等)及适应性驯化(逆境胁迫，包括低温冷冻驯化、渗透压驯化、高糖、高盐驯化等)手段是科学家提高菌种催化性能，开发新型转化菌种的常用手段。采用低温冷冻驯化技术对菌种进行改良，有望开发具有新的转化功能的菌种。

本发明的目的是提供一种地衣芽孢杆菌WNJ02及其高效制备木犀草素-3’-O-琥珀酰葡糖苷(3’-SGL)与木犀草素-4’-O-琥珀酰葡糖苷(4’-SGL)的方法，应用上述菌株在非水相中通过糖基化及琥珀酰化制备3’-SGL与4’-SGL的方法，通过非水相中的琥珀糖基化反应提高木犀草素的水溶性，同时制备得到3’-SGL与4’-SGL。3’-SGL与4’-SGL作为新化合物，此前未有报道。

为解决本发明的技术问题，本发明的技术方案是：

一种地衣芽孢杆菌，保藏名称：地衣芽孢杆菌WNJ02(Bacillus lincheniformisWNJ02)，保藏单位：中国典型培养物保藏中心，保藏地址：中国武汉大学，保藏日期：2018年6月22 日；保藏号为：CCTCC NO：M 2018394