[发明专利]一种提高竹黄发酵生产苝醌类次生代谢物产量的方法

说明书

本发明属于生物技术和微生物发酵技术领域，公开了一种提高竹黄发酵生产苝醌类次生代谢物产量的方法，其包括如下步骤：竹黄菌和真菌共发酵培养；任选地，分离和/或纯化苝醌类次生代谢物。本发明方法有利于竹黄菌株生物量的生长和代谢产物的快速积累，提升竹黄菌株发酵生产苝醌化合物的产率。

技术领域

本发明涉及促进竹黄菌发酵产苝醌类色素的真菌和放线菌资源的开发与应用，具体涉及一种提高竹黄发酵生产苝醌类次生代谢物产量的方法，属于生物技术和微生物发酵技术领域。

背景技术

苝醌化合物是一种由真菌产生的具有聚酮结构的天然产物，该类化合物具有的特殊光敏性赋予其良好的抗癌、抗肿瘤、抗病毒等活性，在医药行业具有广阔的应用前景。以竹红菌色素(竹红菌甲素(Hypocrellin A，HA)、竹红菌乙素、竹红菌丙素、竹红菌丁素)为代表的苝醌化合物已作为光敏探针、农药制剂、食用色素等得到广泛的应用。目前，苝醌化合物主要提取自天然的竹黄或竹红的子座。但是子座产量低和来源少等问题限制了苝醌化合物在医药行业的应用以及科学研究的需求。通过化学合成的方法生产苝醌化合物，存在途径步骤复杂、成本高、副反应多等缺点，也无法满足色素工业化生产的需求。微生物发酵方法具有条件温和、不受季节限制、产量高、易分离等优点，是生产苝醌化合物最有前景的方法之一。目前，竹黄菌(Shiraiabambusicola)的菌株是发酵生产苝醌化合物，特别是竹红菌色素的主要菌种。提高竹红菌色素产量的方法多在于对菌种优化、发酵条件优化以及发酵调控。例如：菌株诱变、基因编辑、添加诱导因子、温度和光照等环境因素刺激等技术手段对色素的产量提升有良好的作用效果。

共培养是一种基于微生物之间的竞争、共生、协作、拮抗，寄生等相互作用而使其中一株菌或多株菌的生长代谢发生改变的微生物培养模式。基于共培养原理的共发酵体系中的不同菌株之间可以通过细胞的直接接触或者通过发酵液中的信号物质进行交流，如使用专用信号、水平基因转移、竞争性的争夺资源、协同提供资源，或者通过改变环境影响另一方的生长。据报道，添加细菌Pseudomonas fulva，能够提升竹黄菌Shiraiasp.S9液态发酵产苝醌类色素的能力。

表1已有的提升竹黄菌株发酵产竹红色素的技术

参考文献：

[1]Sun C X，Ma Y J，Wang J W.lmproved hypocrellin A production inShiraiabambusicola by light-dark shift[J].Journal of Photochemistry andPhotobiology B：Biology，2018.182：100-107.

[2]Lei X Y，Zhang M Y，Ma Y J，et al.Transcriptomic responses involvedin enhanced production of hypocrellin A by addition of Triton X-100 insubmerged cultures of Shiraiabambusicola[J].Journal of industrialmicrobiology＆biotechnology，2017，44(10)：1415-1429.

[3]Du W，Liang Z Q，Zou X，et al.Effects of microbial elicitor onproduction of hypocrellin by Shiraiabambusicola[J].Folia microbiologica，2013，58(4)：283-289.