[发明专利]一株重组枯草芽孢杆菌及其应用

说明书

本发明提供一株高产sublancin的重组枯草芽孢杆菌JY011802及其应用，所述重组枯草芽孢杆菌JY011802于2018年10月31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，保藏编号为：CGMCC No.16667。所述重组枯草芽孢杆菌发酵生产sublancin的产量可以达到3100mg/L。

技术领域

本发明属于微生物领域，具体地，本发明涉及一株重组枯草芽孢杆菌及其在生产sublancin中的应用。

背景技术

过度使用抗生素导致的细菌耐药性问题日益突出，使临床抗感染治疗陷入困境。在养殖业，长期使用抗生素促生长剂情况更为严重，不但因抗生素大量残留间接给人类健康带来危害，而且还导致畜禽免疫力低下，增加传染性疾病的发生，加大了养殖成本。目前，细菌、病毒、寄生虫等引起的疾病仍是制约规模化养殖的重要因素，随着现代兽医学、免疫学及分子生物学的发展，已发现许多畜禽疾病的发生、发展与机体免疫功能低下密切相关，治疗方向已由直接杀灭或抑制病原菌调整为提高机体免疫力。免疫调节剂能促进机体的体液免疫及细胞免疫，安全性高，无药物残留。

抗菌肽(Antimicrobial peptides，AMPs)是生物进化上最古老的抗微生物感染多肽，是从原核生物到人等各种生物先天性免疫调节的重要组成部分，是具有直接抗菌和菌群调节作用的固有免疫效应分子。在历史上，最先认识到抗菌肽的抗菌功能，因此最先将其命名为抗菌肽。随着对该类物质结构和功能的逐步深入认识，近年来已经发现抗菌肽在调节机体免疫应答方面有着非常重要的作用，很多抗菌肽是先天性免疫和获得性免疫的桥梁。抗菌肽通过直接杀菌/抑菌作用和提高机体免疫应答水平而发挥其抗感染作用，这是抗菌肽优于抗菌素之处。因此，目前又将抗菌肽称为免疫防御肽。

目前的研究表明，抗菌肽具有广谱抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗原虫、调节机体免疫力等活性，并且不容易产生耐药性。抗菌肽具有多种免疫调节作用，包括调节炎症反应、趋化免疫细胞、促进细胞分化、激活先天性和获得性免疫系统等。抗菌肽的多种免疫调节特性使得其有望成为治疗感染疾病和免疫疾病的药物。

采用基因工程手段改造的枯草芽孢杆菌经发酵、分离、纯化得到的Sublancin是抗菌肽的一种。药理学实验表明，Sublancin能够增强巨噬细胞的吞噬功能。临床试验表明，Sublancin能够增强家禽的机体免疫功能，提高疫苗的免疫效果，安全性高，无药物残留。

国内外对Sublancin也有一些研究，1998年，Paik SH等对枯草芽孢杆菌168产生的新型羊毛硫抗生素Sublancin168的化学和生物学结构特征及转运蛋白基因的鉴定进行了研究，得出Sublancin是由37个氨基酸残基组成的多肽，含有两个二硫键，其水溶液在室温条件下存放两年，没有发生降解和失活，可见其比较稳定。虽然Sublancin具有很好的替代传统抗生素的潜力，但枯草芽孢杆菌产生Sublancin的产量很低，不能满足大规模使用的需求。所以，国内外学者一直致力于提高Sublancin产量的研究，Shengyue Ji等通过引入三个特异性启动子，重组枯草芽孢杆菌的操纵子，来提高Sublancin的产量，最终使重组枯草芽孢杆菌产生Sublancin的产量提高到642mg/L发酵液。最近，我国西北农林大学的最新研究结果表明，通过化学计量学方法和统计试验设计，优化发酵参数，最终使枯草芽孢杆菌168合成Sublancin的产量提高到129.72mg/L发酵液。