[发明专利]一种产皂苷酶的盾叶薯蓣内生菌及应用

说明书

一种产皂苷酶的盾叶薯蓣内生菌及应用，所述盾叶薯蓣内生菌为黄曲霉菌(Aspergillus flavus))菌株SY_fx213.2，保藏于CGMCC，保藏编号为CGMCC 11517。本发明内生菌菌株能用于盾叶薯蓣皂甙酶的工业化发酵生产，提高皂苷酶的产量，满足市场需求。

技术领域

本发明涉及一种植物内生菌种及应用，具体涉及一种产皂苷酶的盾叶薯蓣内生菌及应用。

背景技术

盾叶薯蓣是一种药用植物，它的根状茎含1.1％～16.15％的薯蓣皂苷元、45％左右的淀粉、40％的纤维素以及一些水溶性甙类、生物碱类、黄酮甙类、强心甙类、生物碱单宁、色素等化学成分。其中，皂甙元是薯蓣的主要活性成分，是一种甾体皂苷元，通常称为皂素，在盾叶薯蓣植物根茎中有皂苷酶，当根茎组织被粉碎成粉或磨成浆时，皂苷酶便释放出来与薯蓣皂苷接触产生酶解作用，薯蓣皂苷发生脱糖基反应后就转变为薯蓣皂甙元。盾叶薯蓣的根茎水解后生成的薯蓣皂甙元是合成多种甾体激素的重要前体，可以合成蛋白同化激素、皮质激素、性激素等三大类数百种甾体激素药物，是国内药品生产中仅次于抗菌素的一个重要领域。

目前，我国生产皂甙元的方法主要是酸水解法，自然发酵法，酶解法等。其中，酸水解法制备薯蓣皂甙元，收率低，只有2％左右。自然发酵过程中多种微生物参与发酵，发酵条件难以控制，杂质增多使薯蓣皂素质量下降，工艺不够理想。酶解法是将薯蓣干料粉碎后加入一定量的纤维素酶、果胶酶、淀粉酶、苦杏仁酶以及葡萄糖苷酶等酶溶液中进行酶解，经抽滤，酸水解，碱中和，水洗抽滤，干燥一系列过程后再提取浓缩得到薯蓣皂甙元，虽然比直接酸水解收率大为提高，提高幅度为28.8％，但是仍然不理想。同时从薯蓣中提取皂甙元的生产工艺会产生大量废水，每生产1吨皂甙元平均排放废水450吨，这些废水有机污染物浓度高、酸度高、色度高，处理难度极大。并且随着医药工业对皂甙元的需求量日益增加，刺激了对野生盾叶薯蓣的高速无节制利用，使野生资源逐渐枯竭；即使采用人工种植的方式，一方面在盾叶薯蓣种植过程中的循环种-挖，对其产区(主要是山区)脆弱的生态环境会造成严重的破坏；另一方面长期人工种植造成薯蓣种质资源退化，其皂素含量不断降低。

植物内生细菌是指能在健康植物组织内栖居，对植物不造成实质性危害，而与植物建立了和谐联合关系的微生物。植物内生菌的研究起始于19世纪中叶，1993年Stierle首次报道了从短叶紫杉(Taxus brevifolia)的树皮中分离出一株内生真菌能产生紫杉醇，掀起了从植物内生菌中寻找新物质的热潮。植物体内广泛分布着内生细菌，其长期生活在植物体内的特殊环境中并与宿主协同进化。一方面，植物体为其提供生长必需的能量和营养；另一方面，内生菌又可通过自身的代谢产物或借助于信号传导作用对植物体产生影响。而内生菌对宿主植物的生物学作用的物质基础，在于其自身合成的抗生素、激素酶抑制剂、诱导物等多种活性物质或通过诱导物(葡聚糖、糖蛋白、小肽、脱乙酰几丁质、花生四烯酸等不饱和脂肪酸)胁迫宿主植物合成的萜类、生物碱、皂苷、黄酮、酚类和多炔类等次生代谢产物。可见，利用植物内生菌发酵生产与植物相同或相似的次生代谢活性产物是可能的。因此，从特殊环境下的植物和传统的药用植物中分离得内生菌，然后从内生菌次生代谢产物中筛选具有药用价值的活性物质或新型化合物以创制新药，解决自然资源不足，开发紧缺及新型药物，将在很大程度上丰富人类的药物宝库，同时也有助于保护稀缺的植物资源以及避免脆弱的环境受到破坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种从盾叶薯蓣植株中分离得到能发酵生产盾叶薯蓣皂甙酶的一株内生菌及应用。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种产皂苷酶的盾叶薯蓣内生菌，所述盾叶薯蓣内生菌为黄曲霉菌(Aspergillus flavus))菌株SY_fx2 13.2，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其简称为CGMCC，保藏编号：CGMCC 11517，保藏日期：2015年10月19日，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，邮编100101。