[发明专利]生产灵菌红素的菌株及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种沙雷氏菌及其用途，尤其涉及一种生产灵菌红素的沙雷氏菌株及其方法。

背景技术

灵菌红素(Prodigiosins)具有以下所示的结构：

其是由多种微生物产生的一类具有重要生物活性的次级代谢产物。通常含有3个吡咯环组成的甲氧基吡咯骨架结构。它具有抗细菌、抗疟疾、抗真菌、抗原生动物和自身免疫抑制活性如：可抑制迟发型超敏反应和器官移植后的宿主排斥反应等生物活性。近年来发现灵菌红素在极低的浓度下(十亿分之一的浓度)，能快速杀死导致赤潮的大部分浮游生物，在水体污染的治理方面显示出巨大的威力。研究还发现灵菌红素在对肺癌、乳腺癌、前列腺癌等多种人癌细胞有抗性作用，在相同的作用剂量下，对正常细胞无任何毒害作用。另外灵菌红素还可诱导癌细胞的凋亡。因此，灵菌红素成为一种极具发展潜力的抗癌新药。

灵菌红素制备方法主要包括化学合成法，从二十世纪六十年代，就有关于灵菌红素化学合成的报道，后来研究者陆续报道了不同工艺路线，并合成了一系列新的灵菌红素类似物。化学合成主要以研究其分子结构开拓其衍生物为主，产量产率都较低，且对环境有较大的污染。

由于生物法合成灵菌红素具有对环境友好、过程易控制，成本低，易于工业化等优点，备受关注。至今发现的灵菌红素产生菌主要集中在粘质沙雷氏菌的不同菌株，包括Serratia marcescens Nima，Serratia marcescens R-2，Serratia marcescens W 0206B-20，Serratia marcescens RZ21，但菌株不同，灵菌红素合成能力差别很大，总体产量较低。专利CN101392227A中公开了一种内生菌粘质沙雷氏菌，所产含红色素产量为7.85g/L，发酵时间为5天。

由于灵菌红素在医药、食品添加剂、水体污染治理、生态染料等领域具有广阔的应用前景。因此，筛选一株灵菌红素高产菌株具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种粘质沙雷氏菌，其可在低成本的液体培养基中高效合成灵菌红素，且方法简单，可操作性强。

本发明的另一个目的在于提供一种用粘质沙雷氏菌菌株生产灵菌红素的方法。

本发明所述的一种产灵菌红素的菌株，其特征在于所述的菌株为Serratia marcescens，为粘质沙雷氏菌，保藏在中国普通微生物菌种保藏中心，保藏号为：CGMCC 4074。

本发明提供的菌株在LB固体培养基上37℃培养24h，菌落呈红色，不透明，表面凸起，湿润，较粘稠，易挑起，边缘不规则。利用透射电镜观察，周生鞭毛，无荚膜，无芽孢，大小为(0.5～1.0)μm×(0.8～1.2)μm。生理生化特征见表1。

表1菌株S.marcescens的生理生化特征

注：“+”代表阳性，“-”代表阴性。

对该菌株16sRNA基因进行测序，并将所测的序列登录到Genbank中，序列号为：FJ919562。将所得到的序列用Blast软件和Genbank中已有的16SrDNA序列进行同源性比较，利用软件MEGA4.0构建进化树，结果显示本发明菌株与Pseudomonas fluorescens(EU543578)和Serratia sp.SB 16S(EU816383)聚为一支，序列相似性均为99％，结果见图1。综合形态观察、生理生化鉴定以及16SrDNA序列分析，最终鉴定为沙雷氏菌属粘质沙雷氏菌。

一种发酵生产灵菌红素的方法，包括如下步骤：

1)菌种培养：将粘质沙雷氏菌(CGMCC 4074)的菌种在LB固体培养基于25-40℃恒温培养；

2)种子液的制备：将步骤1)固体培养基上的单菌落接入装有液体培养基的容器中，装液量为容器体积1/3-1/4，于20-40℃下恒温培养10-24小时，转速为150-220rpm。

3)摇瓶液体发酵：将步骤2)种子液转入灭菌后的液体发酵培养中，接种量为1-10v/v％，装液量50ml/250ml摇瓶，于28-38℃恒温培养48-72h，转速150-220rmp。