[发明专利]一种北极拟诺卡氏菌及其发酵产物优化方法

说明书

本发明公开了北极拟诺卡氏菌Nocardiopsis sp.Y469及其发酵培养方法，属于生物技术领域。所述北极拟诺卡氏菌Nocardiopsis sp.Y469分离自北冰洋3700米海底的沉积物，该菌株已于2018年8月13日保藏于中国武汉、武汉大学的中国典型培养物保藏中心，其保藏号为CCTCC NO：M 2018536。本发明还提供了北极拟诺卡氏菌Nocardiopsis sp.Y469的发酵培养方法，通过对比不同发酵培养基等发酵条件，优化能够显著提高次级代谢产物多样性的发酵条件，有助于充分发掘该菌株产生新的次级代谢产物的潜能。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及Nocardiopsis sp.Y469菌株及其在五种不同培养基培养条件下的发酵工艺。

背景技术

极地拥有极端低温、干燥、强紫外辐射、高盐度等极端环境要素，且因生物地理隔离而形成特有的生态系统。极地微生物具备适应极端环境的生理、生化、遗传与代谢特征，是产生新颖活性物质的重要来源。其中，极地海洋放线菌是挖掘新药先导化合物和新型抗生素的重要资源。

拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)是放线菌门放线菌纲放线菌目拟诺卡氏菌科的一个属，由于其生态多样性和能够产生丰富的具有生物活性的次级代谢产物而受到广泛关注。拟诺卡氏菌广泛分布于土壤、海洋环境或高盐地区，能产生多种酶、相容性溶质、表面活性剂、以及具有多种生物活性的天然产物。目前从拟诺卡氏菌属获得的抗菌化合物包括聚酮化合物、苯嗪、奎林生物碱、三联苯、硫肽和胺等，并能合成抗癌化合物、肿瘤促进剂、P-糖蛋白抑制剂、免疫调节剂和蛋白激酶抑制剂等化合物。目前已经在市场上销售的拟诺卡氏菌属来源的化合物有Apoptolidin和K-252a。因此拟诺卡氏菌具有巨大的活性产物合成潜力与挖掘前景。

微生物合成次级代谢产物受到多种因素的影响，例如培养基组成、发酵温度、发酵时间、发酵方式等，在不同培养条件下可能发酵产物差异很大，其中培养基的影响尤为突出。因此，如何使菌株的产物在类型、多样性和产量上最大化，需要对发酵条件进行探索和优化，尤其针对培养基的优化很关键。

HPLC-TOF MS(高效液相色谱/电喷雾飞行时间质谱联用)技术可以用于快速检测发酵产物中化合物丰富程度，并便于进行横向比较。HPLC-TOF MS结合了液相色谱仪有效分离热不稳性及高沸点化合物的分离能力与质谱仪很强的组分鉴定能力，是一种分离分析复杂有机混合物的有效手段。质谱能逐个分析高效液相色谱分离开的有机物，获得分子量，结合数据库搜索，可以获得一些化合物的分子式，为推断可能的产物提供信息。因此，基于发酵产物粗提物进行HPLC-TOF MS分析，可以直观比较不同条件下产物丰富程度，有利于寻找最优发酵条件，并最终获得最丰富的天然产物，最大程度地挖掘极地放线菌天然产物合成潜力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的北极拟诺卡氏菌，并优化其发酵培养条件提高该菌株次级代谢产物多样性，有助于充分发掘该菌株产生新的次级代谢产物的潜能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种北极拟诺卡氏菌，命名为Nocardiopsis sp.Y469，该菌株已于2018年8月13日保藏于中国武汉、武汉大学的中国典型培养物保藏中心，其保藏号为CCTCCNO：M2018536。

北极拟诺卡氏菌Nocardiopsis sp.Y469是从北冰洋3700米海底的沉积物中分离得到，该菌株的主要形态和生物学特征如下：该菌株菌落形态见附图1，在20℃下2216E平板培养2～3天，菌落由起始的圆滑、无色变成白色绒状，形成孢子，菌落边缘开始呈现不整齐。在液体培养基中，菌株呈颗粒状沉淀生长。该菌株革兰氏染色呈紫色，属于革兰氏阳性菌。该菌株为适冷菌，能在4℃以下低温生长，最适生长温度范围在25～30℃。该菌株耐盐，能在0％-12％的盐度范围生长。