[发明专利]一种提高竹红菌甲素产率的生物学方法

说明书

本发明属于生物工程技术领域，公开了一种提高竹红菌甲素产率的生物学方法，其包括如下步骤：步骤1）菌株活化，步骤2）制备种子液，步骤3）发酵培养，步骤4）诱导培养。本发明通过对发酵培养条件进行改进，优化了竹红菌甲素的合成途径，从而达到了提高竹红菌甲素产率的目的。

技术领域

本发明属于光化疗药物竹红菌甲素的生物生产技术领域，特别涉及一种提高竹红菌甲素产率的生物学方法。

背景技术

竹黄是我国传统的药用真菌，具有止咳祛痛、舒筋活络、祛风利湿、补中益气、活血补血和散瘀通经等功效。竹黄次生代谢产物中竹红菌素和痂囊腔菌素含量较高，竹红菌素包括竹红菌甲素、竹红菌乙素、竹红菌丙素、竹红菌丁素，都属于苝醌类化合物。苝醌类化合物作为良好的光敏剂,具有不同程度的抗癌活性和抑制病毒活性，其中竹黄发酵料中竹红菌甲素(HypocrellinA，简称HA)含量较多。竹红菌甲素是目前已知可见光区内优良光敏剂，光敏可产生单重态氧，在无氧条件下可产生半醌负离子，对有机体、细胞和病毒具有伤害能力，都是非常具有开发价值的天然药物。

竹红菌甲素具有光敏产生各种活性氧的能力。与目前已经商品化的光敏剂(如血卟啉类衍生物)相比，其具有易得、易纯化、化学修饰性好、三重态量子产率高、单重态氧量子产率高、光毒性高、体内代谢快等优点，在光动力抗艾滋病毒、治疗肿瘤和微血管类疾病等方面有广泛的潜在应用价值。

天然竹红菌甲素主要提取自竹黄菌和竹红菌，但是其产量稀少且不稳定，季节性强，无法满足医药、食品等市场对色素日益增长的需求。竹红菌色素的生产方法还有人工化学合成法。化学从头合成一般要经历多步反应步骤，合成和分离的成本过高。微生物发酵法具有绿色、产物分离简单和不受季节影响等的优点，是生产竹红菌色素最有前景的方法之一。

菌种和发酵工艺控制是发酵生产竹红菌色素的核心技术。目前，野生竹黄提取生产竹红菌素已经无法满足人类的需求，且不利于竹黄菌资源保护与可持续利用，因此竹黄菌液态深层发酵成了生产竹红菌素的首选。目前提高竹黄菌发酵产竹红菌甲素量的方法包括有选育高产菌株、优化培养条件、添加诱导刺激物等。

现有技术对生物发酵法生产竹红菌素进行了较多的研究，主要例举如下：

文献1，竹黄菌发酵生产竹红菌素的研究进展，生物加工过程2016年，对多种发酵培养条件进行了表述，其中，固体发酵中，竹红菌素的最大产量为40mg/kg，但是没有公开竹红菌甲素的产量。

文献2，Induction of hypocrellinproduction by Triton X-100 undersubmerged fermentation with Shiraiasp．SUPEＲ-H168.New Biotechnol，2011年，该文献筛选了高产菌株 Shiraia sp. SUPEＲH168，发现固态发酵可以高产竹红菌素，而普通液体培养基培养均没有产生竹红菌素，将一定体积分数的不同表面活性剂加入液体培养基进行对比，发现加入0. 6% Triton X-100后竹红菌素的产量为 780.6 mg/L，发酵周期为3d，比固态发酵和一般报道的液态发酵周期要短，且产量高；还添加了 Tween40、 Tween80、Triton X-114 和十二烷基磺酸钠( SDS) ，均没有明显增加竹红菌素的产量；同样，该文献也没对竹红菌甲素进行进一步的研究。