[发明专利]一株发光杆菌FC615及其培养方法与应用

说明书

本发明涉及一株发光杆菌FC615及其培养方法与应用。本发明中发光杆菌(Photobacterium sp.)FC615，2018年12月10日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，保藏编号CGMCC NO.16918。发光杆菌FC615菌株可以制备糖胺聚糖裂解酶，该酶对透明质酸的比活为15U/mg、对硫酸软骨素的比活为45U/mg；可应用于医药及化妆品等领域，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一株发光杆菌FC615及其培养方法与应用，属于微生物技术领域。

背景技术

糖胺聚糖(Proteoglycans，GAGs)又名粘多糖(Mucopolysacchride)、酸性粘多糖(Acid/Acidic Mucopoly saccharide)、硫酸粘多糖(Sulphuric Mucopolysaccharide)、硫酸酯多糖(Sulphate Polysaccharide)、结缔组织多糖(Connective TissuePolysaccharide)等，是广泛存在于动物细胞细胞表面和细胞基质中的线性直链多糖，由重复的二糖单位组成，主要包括硫酸软骨素/硫酸皮肤素(Chondroitin Sulfate/DermatanSulfate，CS/DS)，透明质酸(Hyaluronic Acid，HA)，肝素/硫酸乙酰肝素(Heparin/HeparanSulfate，Hep/HS)，硫酸角质素(Keratan Sulfate，KS)。糖胺聚糖由于不同修饰酶的硫酸化和乙酰化作用，导致其结构复杂。其中硫酸软骨素(CS)是最常见的一种糖胺聚糖，是硫酸化线性多糖，由己糖醛酸(D-葡萄糖醛酸)与己糖胺(N-乙酰半乳糖胺)组成的二糖单位经β-1,4-糖苷键连接而成，其中D-葡萄糖醛酸常被C5-差向异构酶作用转变为L-艾杜糖醛酸糖胺聚糖，形成硫酸皮肤素(DS)。CS/DS与各种蛋白特异性相互作用，参与了细胞的增值和分化、细胞间的识别、细胞转移、组织形态发生、癌变等各种生理和病理过程，同时不同硫酸化位点的糖链在生命活动中行使不同功能，在医药及功能食品中也得到了广泛的应用。

由于分子量不均一，硫酸化模式差异以及糖醛酸的异构化使糖胺聚糖的结构高度复杂，不同来源和不同批次的同一种糖胺聚糖在活性上也存在着很大的差异；另一方面，由于糖胺聚糖的分子量过大不易吸收，生物利用度低。因此制备结构均一或相对均一的特定功能区寡糖，其分子量小利用率高，结构活性确定，有利于糖胺聚糖在食品和医药方面的利用。尽管近年来各种波谱技术，如高分辨率质谱和核磁共振技术等得到快速发展并被广泛应用于糖链分析领域，但是在分析复杂的糖胺聚糖多糖及高分子量寡糖时仍然面临着巨大的困难。目前，对复杂糖胺聚糖糖链的结构和功能分析主要是通过特异性降解酶和波谱技术相结合的方法，其中特异性降解酶发挥了至关重要的作用。同时在糖胺聚糖活性寡糖制备时，酶法明显优于化学方法，酶法特异高，反应条件温和，环境友好，适于对酸碱等化学条件敏感的硫酸化糖胺聚糖寡糖的制备。

糖胺聚糖降解酶在研究糖胺聚糖结构与功能以及活性寡糖制备方面十分重要，根据降解机制主要分为水解酶和裂解酶两大类。水解酶主要来自于高等动物，在动物体内一直未发现专一的硫酸软骨素/硫酸皮肤素降解酶家族，越来越多的研究显示哺乳动物体内硫酸软骨素/硫酸皮素的降解主要是由透明质酸酶家族的一些酶来完成的，最近透明质酸酶家族成员HYAL4被鉴定为一个硫酸软骨素水解酶。而裂解酶的主要来源是微生物，糖胺聚糖裂解酶主要分为以下几类：肝素酶，作用于肝素、硫酸乙酰肝素等相关结构糖胺聚糖；硫酸软骨素酶，主要作用于硫酸软骨素/硫酸皮肤素，包括有硫酸软骨素ABC酶、硫酸软骨素AC酶、硫酸软骨素B酶；透明质酸酶，主要降解透明质酸，其中大部分透明质酸酶可以同时降解非硫酸化及N-乙酰半乳糖胺4位(CS-A)或6(CS-C)位羟基硫酸化的低硫酸化度硫酸软骨素区段，但降解速度远低于降解透明质酸。