[发明专利]红椿菌AUH-Julong21及其在甘草素转化中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种菌株及其应用，尤其是一种红椿菌AUH-Julong21及其在甘草素转化中的应用。

背景技术

甘草（Licorice roots）是一味古老的中药材，在我国古代医药典籍中多有记载，迄今已有几千年的使用史。甘草具有保肝、祛痰止咳、清热解毒、补脾益气、抗菌消炎、抗癌、降糖、免疫调节、神经保护等多种功效，临床上主要用于治疗呼吸系统、消化系统和免疫系统等疾病。由于甘草对多种疾病均具良好的预防和治疗作用，尤其是甘草毒副作用低，对甘草中药理活性物质的研究和挖掘已成为国内外研究热点。

甘草中的黄酮和酚类是甘草中的标志性化合物，目前从甘草中已分离得到300多种三萜皂苷和甘草黄酮类化合物。甘草苷（Liquiritin，简称LQ）是甘草中含量较高的黄酮成分之一，有研究表明，LQ在酸性条件下或在人肠道微生物菌群产生的葡萄糖苷酶作用下，可被水解为甘草素（Liquiritigenin，简称LG）。已有研究表明，LG是Akt蛋白激酶抑制剂，也是有较高选择性的雌激素受体激动剂，对肝细胞等具有保护作用。甘草不管是做成中成药还是作为汤药熬服，最终都要经口服进入体内，甘草中的众多药理活性成分具有被寄居在胃肠道的微生物菌群降解为不同代谢产物的可能性。1998年，Li 等（Biological and Pharmaceutical Bulletin, 1998, 12:1251-1257）在人尿液检测到了甘草代谢产物达维荚蒾苷元（Davidigenin，简称DG），而DG在天然甘草提取物物中未能检测到，故推测人体肠道微生物菌群可将LG转化为DG。此后，Zuo等的研究结果进一步证实LG可被人肠道微生物菌群代谢为DG（Biological and Pharmaceutical Bulletin, 2002, 25:558-563），然而，迄今国内外尚未见任何利用单一微生物菌株将LG转化为DG的报道。目前虽在某些植物中，如Viburnum davidii Franch，Caprifoliaceae等，有分离得到天然DG的报道，但天然DG在植物细胞中的含量极低，试图从天然植物中去规模化提取DG几乎是不可能的。有关DG的化学合成方法已有报道，但大多是通过在无氧条件下提供昂贵的化学催化剂钯经化学加氢来完成（Biomed Chromatogr, 1997, 11:125-231），所需成本高，且易造成环境污染。由于DG资源匮乏，有关其生理活性方面研究报道较少，但从目前已有研究结果看，DG除具有与LG相似的生理功能，如止咳、降糖等外，还表现出不同于LG的一些生理功能，如抑制人肺细胞纤维化,抗过敏和抗痉挛等。随着DG生理功能研究的不断深入，这意味着DG今后极有可能开发为不同于目前甘草药效的其他新药。

发明内容

本发明解决了DG资源缺乏的问题，提供一种红椿菌AUH-Julong21及红椿菌AUH-Julong21将甘草素高效转化为DG的方法。

本发明采取的技术方案为：

一种红椿菌（Coriobacterium sp.）AUH-Julong21，保藏号为CGMCC No.5306。

红椿菌Coriobacterium sp.AUH-Julong21（EU919864）是从人粪便中分离得到的一株革兰氏阳性严格厌氧细菌菌株，该菌株在厌氧工作站内能将中药甘草提取物的水解物粗品（即甘草素粗品）高效转化为DG。由于甘草素与甘草素异构体在适宜酸碱条件下可能会相互转化，经推测是甘草素粗品在菌株Coriobacterium sp.AUH-Julong21（为方便书写，在这里将菌株Coriobacterium sp.AUH-Julong21简称Julong21，以下均使用该转化菌株的简称形式，菌株Julong21与菌株Coriobacterium sp.AUH-Julong21为同一菌株）的培养物中首先自发转变为异甘草素，异甘草素再在菌株Julong21分泌的还原酶作用下被加氢还原成DG，有关DG微生物生物合成途径推测如下所示。

 

本发明中的红椿菌Coriobacterium sp.AUH-Julong21菌株（简称Julong21）已于2011年9月29日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（简称CGMCC）保藏，保藏号为 CGMCC No.5306。保藏地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号。