[发明专利]一株解淀粉芽孢杆菌菌株的胞外多糖代谢产物提取及应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一株解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens C-1菌株的胞外多糖代谢产物提取及应用。 

技术背景

近年来，采用微生物及其产生的抑菌物质来防治农作物真菌病害已成为重要研究方向之一，Caldelra等分离到一株解淀粉芽孢杆菌CCMI 1051(Bacillus amyloliquefaciens)对根霉L-122（Rhizopussp）和哈茨木霉CCMI 783(Trichoderma harzianum)等具有强烈的抑制作用[Annals of micrbilology，2007,57:29-33]。Arrebola等报道解淀粉芽孢杆菌PPCB004可抑制Penicillium crustosum Thom等青霉属真菌的菌丝延伸，Lee等发现缓病类芽孢杆菌WJ5(Paenibacillus lentimorbus)菌株抑制灰霉(Botrytis cinerea)等多种植物致病菌，其抗真菌活性物质分泌于细胞外，并可被正丁醇提取。研究表明：芽孢杆菌及其产生的抑菌物质在植物病害生物防治中具有巨大的应用潜力。 

解淀粉芽孢杆菌是一种与枯草芽孢杆菌亲缘性很高的细菌，在其自身的生长过程中可以产生一系列的代谢产物，这些代谢产物使得解淀粉芽孢杆菌能够具有广泛地抑制真菌和细菌的活性。王英国等人从堆肥中分离到一株解淀粉芽孢杆菌，其对于尖孢镰刀菌、草莓蛇病菌等植物病原真菌均有很强的抑制作用。李潞滨等人从各地大花惠兰种植地采集的土样中筛选出对大花惠兰根腐病病原菌尖孢镰刀菌具有拮抗活性的解淀粉芽孢杆菌ZL725。王奕文等人首次从不同甜瓜果实表 面分离到一株解淀粉芽孢杆菌，对灰葡萄孢、链格孢、尖孢镰刀菌、黑曲霉和粉红单端孢等8种果蔬采后病原真菌显著且广谱的拮抗作用。姜军坡等人从健康牛的粪便中筛选出对大肠杆菌有抑制作用的解淀粉芽孢杆菌BN-9。Sutyak等人从酸奶厂的益生菌乳制品中分离出1株解淀粉芽孢杆菌。其细胞的无菌上清液进行过夜培养后，可以对李斯特菌（Listeria monocytogenes）产生抑菌作用。同时，在临床试验中对阴道加德纳菌和无乳链球菌也有抑制效果，其有效抑菌物质为细菌素。W.S.Wu等人研究了解淀粉芽孢杆菌对秋英科作物细菌病害的潜在防治效果，通过从2处寄主（试验田）（C、T）中分离解淀粉芽孢杆菌进行的拮抗剂治疗活性菌株源性病原体的实验以及温室和田间试验发现6株来自于寄主C与1株来自于寄主T的解淀粉芽孢杆菌能够有效地降低种子和叶片病害的严重性。 

对解淀粉芽孢杆菌代谢产物，尤其是其胞外多糖的抗人肿瘤方面的研究属于首次，抗氧化作用的研究属于首次。多糖抗氧化作用已经成为最为活跃的研究课题之一，通常植物和藻类来源的多糖较为普遍，但近些年来，微生物来源的多糖（胞外多糖）引起广泛关注，尤其是细菌和真菌来源的胞外多糖，因其易于分离纯化而且产量高等优点在工业生产中颇受青睐。 

胞外多糖(Exopolysaccharide，EPS)是细菌细胞外含糖结构的总称，包括革兰氏阴性细菌胞膜外的多糖成分和革兰氏阳性菌得肽聚糖，是细菌在特定环境调节下产生的高分子物质。作为细菌的次生代谢产物，胞外多糖对细菌的作用主要有：使细菌群集抵抗吞噬；保护细菌不和抗体结合；形成群集内细菌交替性生长；帮助细菌群体向周围获得足够营养。作为与人类生活紧密相关的一类生物高分子，近年的研究发 现细菌胞外多糖还具有抗氧化、抗辐射、免疫调节、降血糖、降血脂，以及抗肿瘤、抗肝炎病毒等特殊的生物学活性。 

近年来，微生物多糖抗氧化活性的研究报道很多，其在体外可以清除自由基，还具有抗脂质过氧化的能力；在体内则可以提高抗氧化酶的活性，也表现出抗脂质过氧化的能力，还可能与通过调节机体内内源性抗氧化剂的活性相关。另外多糖可以作为一种天然的生物抗氧化剂进行复配，增强对人体健康的保护作用。 

微生物多糖在治疗和/或抑制肿瘤或在肿瘤辅助诊断、预后中应用，包含解淀粉芽孢杆菌的基因重组或组合物及其抑制真菌、细菌、抗氧化作用等生物活性及其应用上，鲜有报道，该研究为探寻抗肿瘤药物提供新思路及新研究领域。 

有报道称部分解淀粉芽孢杆菌具有抑菌性质（包括真菌和细菌），在植物病害生物防治中具有巨大的应用潜力，目前关于解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens C-1的胞外多糖抗人肿瘤相关方面的研究未见报道。 

发明内容