[发明专利]贝莱斯芽孢杆菌G9y及其在人参皂苷生物转化中的应用

说明书

本发明提供了一株新型高效人参皂苷转化菌——贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis sp.)G9y(保藏于中国典型培养物保藏中心，编号为CCTCC No：M 2019837，保藏日期为2019年10月17日)及其在人参皂苷生物转化中的应用。本发明所述贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis sp.)G9y培养发酵工艺简单，成本低廉；将G9y菌液与人参皂苷Rc或含有Rc的人参皂苷原料混合，经发酵可选择性快速高效转化人参皂苷Rc→Rd，且产物为单一人参皂苷Rd，便于提取提纯；所需发酵转化时间短(16‑24h)，转化速度远大于现有技术(6‑12d),可大幅提高生产效率，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一株新型高效人参皂苷转化菌——贝莱斯芽孢杆菌G9y及其在人参皂苷生物转化中的应用。

背景技术

人参皂苷是人参属植物(人参、三七、西洋参等)最主要的药用活性成分，具有很高的药理活性和药用价值。根据人参皂苷元的结构可分为三类：原人参二醇、原人参三醇和齐墩果酸。人参皂苷Rd是一种原人参二醇皂苷，与其它原人参皂苷(Rb1,Rb2,Rc)相比，其糖链较短，更容易被人体肠道吸收。广泛研究表明人参皂苷Rd对神经系统具有保护功能，如修复细胞损伤引起的神经毒气或缺血性中风、促进神经干细胞分化为星形胶质细胞、通过调节内源性抗氧化系统增加神经细胞的存活率等；还可作为心血管系统和内分泌系统的保护剂。同时，人参皂苷Rd还具有较高的抗肿瘤、抗炎药理活性。

人参皂苷Rd在人参属植物中含量甚微，难以直接从植物中分离，人体口服后可由其他药理活性较低的二醇型皂苷(Rb1、Rb2、Rc)经肠道微生物转化生成，但利用率仍然很低。由于微生物转化具有反应条件温和，成本低廉，反应条件易于控制等优点，许多学者利用微生物发酵转化含量较高的人参皂苷Rb1来制备更多皂苷Rd,但是在转化过程中往往有副产物产生，经Rd进一步转化为Rg3、F2、CK等皂苷，使得Rd单体的制备受到很大的限制。人参皂苷Rc也是人参属植物中含量较高的主皂苷，然而对于主皂苷Rc的转化目前文献报道多集中在如下图实线所示的转化途径，降低了主皂苷Rc的利用率。

公开号为CN104140931A的发明专利申请文献公开了一种利用阿达青霉(PeniciIlium adametzii)3.3203转化合成人参皂苷CK的方法；公开号为CN105331668B的发明专利申请文献公开了一种生物转化三七总皂苷制备人参皂苷Rd的方法，本方法采用锥毛壳属植物内生菌Coniochaetasp.EA-9或其分泌粗酶液对三七总皂苷进行生物转化，制得人参皂苷Rd和C-K；该方法产物非单一人参皂苷Rd，为后续提纯增加了困难，且发酵转化周期较长(6-12d)。

本发明从西洋参样品中分离出了一株新的高效人参皂苷转化菌，通过对其进行菌种鉴定和转化特性的研究，发现该菌株可选择性高效快速转化人参皂苷Rc→Rd，且发酵产物为单一Rd，便于提纯，尤其适用于人参皂苷Rd单体的制备生产和选择性转化Rc→Rd。

发明内容

本发明目的是提供一株新型高效人参皂苷转化菌株——贝莱斯芽孢杆菌G9y及其在人参皂苷生物转化中的应用。

本发明采用的技术方案是：