[发明专利]一株高效转化甘草酸生产GAMG的东乡野生稻内生真菌及其应用

说明书

本发明公布了一株高效转化甘草酸生产GAMG的东乡野生稻内生真菌，分类命名为球毛壳菌Chaetomium globosum DX‑THS3，于2016年1月4日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC NO:M 2016005。以甘草酸(甘草酸盐或甘草粗提物)为碳源能诱导该菌株产生β‑D‑葡萄糖醛酸苷酶，进而水解甘草酸分子中远端的葡萄糖醛酸基，生产GAMG。本发明中的球毛壳菌及其所产β‑D‑葡萄糖醛酸苷酶能够转化甘草酸生产GAMG，具有产物单一、转化率高等特点。

技术领域

本发明涉及生物转化领域，具体涉及一株高效转化甘草酸生产GAMG的东乡野生稻内生真菌及其在转化甘草酸生产GAMG中的应用方法。

背景技术

甘草酸(Glycyrrhizitic acid,GL)，又名甘草皂苷，是药用甘草中的主要活性成分之一。甘草皂苷是由一分子的五环三萜类皂苷通过糖苷键与两分子的葡萄糖醛酸连接而成。甘草酸经β-D-葡萄糖醛酸苷酶水解作用后，除去远端的一个葡萄糖醛酸基就生成单葡萄糖醛酸基甘草次酸(GAMG)。

单葡萄糖醛酸基甘草次酸(Glycyrrhetinic acid mono-Glucuronide,GAMG)，又称甘草次苷，是一种天然的甜味剂，不仅具有高甜度、低热量的优良特性，还能增加食品原有的风味，被作为甜味剂和食品添加剂，广泛应用于食品行业。GAMG具有和甘草酸相似的抗炎、抗病毒、抗肿瘤、抗消化道溃疡、抗过敏、保肝、降血脂和镇咳祛痰等药理作用，并且GAMG具有更好的吸收率和生物利用度。现代药理学研究表明，GL和GAMG在体内具有相同的代谢途径。因此，GAMG可以发挥与GL相似的药理学作用，作为甘草酸类药物更有效的替代品，GAMG具有不可比拟的优势。

目前，生产GAMG的方法主要包括两大类，分别是化学法和生物法。应用传统的化学方法生产GAMG，具有键的选择性低、可调控性差、反应路线长、收率低等缺点，且对设备的要求高，很难实现真正的工业化生产。与传统的化学方法相比，生物转化的方法具有操作简单、反应条件温和、键的选择性强、反应速率快、副产物少等优点。因此，应用微生物转化方法生产GAMG，不仅能够节约成本，而且还能实现GAMG的定向合成，提高GAMG的产率。根据一系列相关的研究报道可知，用于生物转化合成GAMG的菌株主要集中于青霉属、曲霉属、木霉属、根霉属等，利用内生真菌转化GL成GAMG的报道不多。专利ZL201410225800.3报道利用内生真菌DX-SES3(Microsphaeropsis arundinis)将甘草转化成甘草次苷，转化率为80.5％，但其生成甘草次苷吸附在菌体表面，利用乙醇洗涤就能获得纯度为89.4％的成品，该专利的优点是产物的分离简单，绿色环保。专利201410057606.9报道内生真菌Aspergillusflavus DX-SEL2高效转化甘草变成甘草次苷，转化率90.5％，甘草次苷产率为85.3％，该工艺转化率高，产物也比较容易纯化。如何从丰富的真菌资源中发现更多具有专一性、高效性转化的菌株，是响应可持续发展的生产要求，也是实现工业化生产的重要前题。本发明从禾本科植物东乡野生稻抽穗期的茎组织中分离筛选出能高效转化甘草酸生产GAMG的球毛壳菌Chaetomium globosum DX-THS3，以期为实现GAMG的工业化生产奠定基础。

发明内容

本发明的目的是提供一株高效转化甘草酸生产GAMG的东乡野生稻内生真菌，并利用该菌株高效转化甘草酸生产GAMG，以实现GAMG的高效定向转化、副产物少、低耗能、高产物得率的可持续生产要求。

本发明中，高效转化甘草酸生产GAMG的东乡野生稻内生真菌，其分类命名为球毛壳菌Chaetomium globosum DX-THS3，是从东乡野生稻抽穗期活体的茎组织中采用内生真菌分离纯化技术分离获得，已保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为湖北省武汉市武汉大学，保藏日期为2016年1月4日，保藏号为CCTCC NO:M 2016005。