[发明专利]一种肠杆菌及其应用

说明书

本发明属于化妆品生物技术领域，具体涉及一种降解透明质酸的肠杆菌及其培养方法和应用。本发明的肠杆菌(Enterobacter sp.)CGJ001于2019年10月10日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC NO.18661。该肠杆菌可以高效产生透明质酸酶，可用于高分子透明质酸制备低分子透明质酸以及寡聚透明质酸的工艺过程。该酶对透明质酸特异性高，热稳定性和pH稳定性良好，适合于规模化工业生产，从而替代传统的价格高昂的动物组织所提取到的透明质酸酶，在医药及化妆品等领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种降解透明质酸的肠杆菌及其培养方法和应用，属于化妆品生物技术领域。

背景介绍

透明质酸(hyaluronic acid，HA)是一种高分子酸性粘多糖。透明质酸是哺乳动物细胞外基质的主要成分，广泛存在于动物的组织细胞间质和某些细菌的荚膜中。由重复的β-D-葡萄糖醛酸和N-乙酰-D-葡糖胺二糖单元组成，通过交替的β-1,3糖苷键和β-1,4糖苷键相连，构成的一种直链多糖。不同来源的透明质酸分子量差异很大，分子量范围极广。

透明质酸在哺乳动物许多重要的生理和病理过程中发挥突出的作用。不同分子量的透明质酸对其生物学功能具有不同的重要意义。高分子量HA(HMW-HA)存在于健康组织中，充当具有免疫抑制特性的空间填充剂和润滑剂，低分子量HA(LMW-HA)在免疫激活中发挥相反的作用，作为内源性危险信号。HA经常用于药物和化妆品行业中，包括给药系统，日常化妆品等，并且是重要的生物相容性材料。然而，由于HA的免疫特性取决于其分子量，因此必须严格控制HA的分子量。特别是对于制药领域，严格控制透明质酸的分子量显得尤为重要。

透明质酸酶能够降解透明质酸，通过破坏透明质酸β-1,4糖苷键或β-1,3糖苷键来实现降解作用。根据透明质酸酶的底物特异性、催化机理及其降解产物的类型将透明质酸酶分为三类。第一类透明质酸酶(EC 3.2.1.35)为牛睾丸型，通过作用于β-1,4-糖苷键来降解透明质酸，主要产物为四糖，也可作用于硫酸软骨素和软骨素，水解产物也为相应的四糖。典型代表有牛睾丸透明质酸酶、蜜蜂毒液透明质酸酶和溶酶体透明质酸酶等。第二类透明质酸酶(EC 3.2.1.36)为水蛭型，通过作用于β-1,3-糖苷键来降解透明质酸，其降解产物中含有四糖和己糖，不能作用于硫酸软骨素和软骨素。典型代表有水蛭透明质酸酶和钩虫唾液腺透明质酸酶等。第三类透明质酸酶(EC 4.2.2.1)为微生物型，广泛分布于细菌、病原真菌以及噬菌体中，通过作用于β-1,4-糖苷键和β消除反应降解透明质酸生成不饱和二糖，也可作用于软骨素和硫酸软骨素。例如：梭状芽孢杆菌属、微球菌属、链球菌属和链霉菌属等。

透明质酸酶被广泛应用于心内科、眼科、整形外科、肿瘤科、皮肤科以及妇科医学等。透明质酸酶通过降低心肌透明质酸含量，降低由于心肌缺血引起的动脉阻力，使血流量增加，可以有效减缓心肌梗塞。透明质酸酶与抗癌药物共同作用可使抗癌药物增效，在增强阿霉素抗乳腺癌以及降低膀胱癌复发率等方面发挥重要作用。透明质酸酶可以“破坏”肿瘤组织周围的透明质酸，对肿瘤生长有一定的抑制作用。利用透明质酸酶的辅助扩散作用将其作为药物分散剂可以水解粘多糖，促进治疗药物的吸收，也可以加速局部积聚液、渗出液等的扩散和吸收。此外，作为麻醉辅助剂，透明质酸酶可以有效促进麻醉药物的分散、吸收，缩短麻醉时间，增加麻醉深度。但是透明质酸酶应用过程中也发现了不少问题。因此，具有新属性的新型透明质酸酶将会成为未来的研究热点。目前已文献报道的透明质酸酶主要来源于链球菌，而至今为止有关肠杆菌属(Enterobacter sp.)来源的透明质酸酶则从未见报道。

发明内容

针对目前透明质酸酶应用广泛、但资源短缺的问题，本发明提供一种肠杆菌(Enterobacter sp.)CGJ001，该菌种2019年10月10日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，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，保藏编号CGMCC NO.18661。

上述肠杆菌CGJ001，革兰染色阴性，细菌呈短杆状。如图1～3所示。