一种促进侧孢短芽孢杆菌抗菌肽合成的增效剂及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种促进侧孢短芽孢杆菌抗菌肽合成的增效剂及其应用，该增效剂的活性成分包括谷氨酸、苏氨酸和琥珀酸，摩尔比为(10‑50):(20‑170):(10‑60)。采用本发明专利技术增效剂对侧孢短芽孢杆菌进行发酵，抗菌肽产量提高了25％‑90％，菌体OD600值提高了40％‑80％。该增效剂原料容易获得，使用方法简单，抗菌肽合成促进效果显著，不仅能提高抗菌肽产量，还能促进菌体生长，提升生产效率，缩短发酵周期，经济效益良好。

An synergist for the synthesis of antimicrobial peptides from Bacillus spporidia and its application

The invention provides a method for promoting laterosporus antibacterial peptide and application of synergistic agent for synthesis of active ingredients of the synergist including glutamic acid, threonine and succinic acid, the molar ratio of (10 50 (20): 170 (10): 60). \u91c7\u7528\u672c\u53d1\u660e\u589e\u6548\u5242\u5bf9\u4fa7\u5b62\u77ed\u82bd\u5b62\u6746\u83cc\u8fdb\u884c\u53d1\u9175\uff0c\u6297\u83cc\u80bd\u4ea7\u91cf\u63d0\u9ad8\u4e8625\uff05\u201190\uff05\uff0c\u83cc\u4f53OD600\u503c\u63d0\u9ad8\u4e8640\uff05\u201180\uff05\u3002 The synergist material is easy to obtain, the use method is simple, and the antibacterial peptide synthesis promotes significantly. It can not only improve the yield of antimicrobial peptides, but also promote the growth of bacteria, increase the production efficiency, shorten the fermentation period, and achieve good economic returns.

【技术实现步骤摘要】
一种促进侧孢短芽孢杆菌抗菌肽合成的增效剂及其应用
本专利技术属于生物
，具体涉及一种用于促进侧孢短芽孢杆菌抗菌肽合成的增效剂及其应用。
技术介绍
抗菌肽(Antimicrobialpeptide)是一类对细菌和真菌具有抑制或杀灭作用的活性多肽的简称，由于目前抗生素滥用现象日益增多，超级细菌不断出现，寻找一种新型的抗生素替代品成为亟待解决的问题。抗菌肽凭借其稳定的理化性质，广泛的抗菌谱，高效的抗菌效果，独特的抗菌机制，安全无残留的特点，成为抗生素的理想替代品，近年来，引起人们的广泛关注和研究。侧孢短芽孢杆菌(Brevibacilluslaterosporus)是一种广泛存在于土壤、海水等的革兰氏阳性菌，属于短芽孢杆菌属的兼性厌氧细菌。B.laterosporus的一大特性就是可以合成具有抗菌作用的活性小肽。目前，国内外研究者分离获得多株产抗菌肽的侧孢短芽孢杆菌菌株，但对于抗菌肽的发酵生产多停留在发酵碳氮源等营养成分和发酵条件的优化，而对其合成途径及其代谢调控处于空白，对发酵过程中添加氨基酸或有机酸的研究还有待开展。因此，抗菌肽工业化生产面临发酵效价低、成本高等诸多问题。近年来，如何通过发酵代谢的调控获得抗菌肽高产量成为研究的重点。对于微生物来说，氨基酸是构成蛋白质的基本单位，还能被作为能量物质，同时又是许多重要含氮化合物的前体，也是次级代谢产物的基本构成物质。当微生物从外界环境中摄入氨基酸后，氨基酸可被分解形成重要代谢通路中的中间产物，或合成菌体需求的蛋白质或者多肽类物质。有机酸在代谢途径中无处不在，既可以作为重要的中间代谢物进入代谢通路中提供能量，同时也可以作为许多次级代谢产物的前体。因此，有必要研究抗菌肽发酵合成途径中的氨基酸和有机酸，从而促进其合成量，提高其合成效率。本专利技术通过在抗菌肽发酵过程中添加含有氨基酸和有机酸的增效剂，形成一种工艺简单、生产效率高的抗菌肽发酵工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有抗菌肽发酵的产量低、效率差等问题，提供一种生产效率高、添加工艺简单的抗菌肽合成增效剂。该增效剂通过在发酵过程中简单的添加混合，可以大幅度提高侧孢短芽孢杆菌发酵合成抗菌肽的能力，同时促进侧孢短芽孢杆菌的生长，对于抗菌肽的大量生产和规模化制备奠定基础。本专利技术技术方案如下：一种促进侧孢短芽孢杆菌抗菌肽合成的增效剂，其活性成分包括谷氨酸、苏氨酸和琥珀酸。具体地，所述促进侧孢短芽孢杆菌抗菌肽合成的增效剂，其活性成分谷氨酸、苏氨酸和琥珀酸的摩尔比为(10-50):(20-170):(10-60)。进一步地，所述促进侧孢短芽孢杆菌抗菌肽合成的增效剂，其活性成分谷氨酸、苏氨酸和琥珀酸的摩尔比为(10-30):(40-80):(15-45)。更进一步地，所述促进侧孢短芽孢杆菌抗菌肽合成的增效剂，其活性成分谷氨酸、苏氨酸和琥珀酸的摩尔比为10:(60-80):(40-45)。优选地，所述促进侧孢短芽孢杆菌抗菌肽合成的增效剂为水溶液，其中含有谷氨酸0.1-0.5mol/L、苏氨酸0.2-1.7mol/L和琥珀酸0.1-0.6mol/L。进一步优选地，所述促进侧孢短芽孢杆菌抗菌肽合成的增效剂为水溶液，其中含有谷氨酸0.1-0.3mol/L、苏氨酸0.4-0.8mol/L和琥珀酸0.15-0.45mol/L。更进一步优选地，所述促进侧孢短芽孢杆菌抗菌肽合成的增效剂为水溶液，其中含有谷氨酸0.1mol/L、苏氨酸0.6-0.8mol/L和琥珀酸0.40-0.45mol/L。本专利技术一个较佳的实施例是，所述促进侧孢短芽孢杆菌抗菌肽合成的增效剂为水溶液，其中含有：谷氨酸0.1mol/L、苏氨酸0.8mol/L和琥珀酸0.45mol/L。本专利技术另一个较佳的实施例是，所述促进侧孢短芽孢杆菌抗菌肽合成的增效剂为水溶液，其中含有：谷氨酸0.1mol/L、苏氨酸0.6mol/L和琥珀酸0.40mol/L。本专利技术所述促进侧孢短芽孢杆菌抗菌肽合成的增效剂可按本领域常规方法制备。当所述促进侧孢短芽孢杆菌抗菌肽合成的增效剂为水溶液时，制备过程中缓慢加热至谷氨酸全部溶解。进一步地，所述谷氨酸为L-谷氨酸或L-谷氨酸钠，苏氨酸为L-苏氨酸。进一步地，所述谷氨酸、苏氨酸和琥珀酸为分析级或工业级。本专利技术还包括含有上述增效剂的促进侧孢短芽孢杆菌抗菌肽合成的培养基。除上述增效剂外，该培养基中的其他成分可按本领域常识获得。本专利技术还包括上述促进侧孢短芽孢杆菌抗菌肽合成的增效剂或上述培养基在侧孢短芽孢杆菌(Brevibacilluslaterosporu)发酵生产抗菌肽过程中的应用。可将本专利技术所述增效剂直接添加于侧孢短芽孢杆菌(Brevibacilluslaterosporu)发酵生产抗菌肽的培养基中。所述的增效剂可以用于侧孢短芽孢杆菌抗菌肽的摇瓶发酵培养，也可以用于不同级别发酵罐的发酵培养。进一步地，谷氨酸、苏氨酸和琥珀酸在培养基中的终浓度分别为：谷氨酸10-30mmol/L、苏氨酸20-80mmol/L和琥珀酸10-50mmol/L；优选为谷氨酸10-30mmol/L、苏氨酸40-80mmol/L和琥珀酸15-45mmol/L。本专利技术一个较佳的实施例中，苏氨酸和琥珀酸在培养基中的终浓度分别为：10mmol/L、苏氨酸80mmol/L和琥珀酸45mmol/L。本专利技术另一个较佳的实施例中，苏氨酸和琥珀酸在培养基中的终浓度分别为：10mmol/L、苏氨酸60mmol/L和琥珀酸40mmol/L。进一步地，所述侧孢短芽孢杆菌包括但不限于B.laterosporuAS1.2827、B.laterosporuAS1.2739、B.laterosporuAS1.864。本专利技术所提及的各微生物均为已知菌种，均可市售获得。本专利技术基于提高侧孢短芽孢杆菌抗菌肽的发酵合成量，提供一种增效剂，通过向其培养基中直接添加的方式，提高菌体的生长，促进抗菌肽的产生，提高生产效率，降低生产成本。所述增效剂中的谷氨酸对侧孢短芽孢杆菌的生长具有显著的促进作用，当发酵液中存在谷氨酸时，菌株可利用谷氨酸进行转氨基作用，进入三羧酸循环分解供能，并参与蛋白质合成。所述增效剂中的苏氨酸和琥珀酸对促进抗菌肽合成的效果显著，菌体在合成抗菌肽期间，苏氨酸和琥珀酸有利于增强菌体的次级代谢途径尤其是抗菌肽的合成能力。本专利技术增效剂用于侧孢短芽孢杆菌抗菌肽发酵培养时，使用方式简单，直接将其添加入发酵培养基中即可，增效剂各组分在培养基中的最佳含量为谷氨酸10-30mmol/L、苏氨酸20-80mmol/L和琥珀酸10-50mmol/L。此添加量能够促进增效剂各组分之间的协同作用，达到促进菌体自身生长和抗菌肽合成的目的，其抗菌肽产量得以显著提高。本专利技术研制出的侧孢短芽孢杆菌抗菌肽合成增效剂，可大幅提高侧孢短芽孢杆菌培养过程中抗菌肽的合成量，同时菌体的代谢更为旺盛，生物量增加，从而缩短生产周期，提高生产效率。本专利技术增效剂各组分原料容易获得，使用方法极为简单，通过简单添加即可，可控性好，可靠性强，规模化应用简单，市场前景广阔。本专利技术增效剂使用后，抗菌肽产量达到2250-2700AU/mL，与未使用相比，抗菌肽产量提高了25％-90％，菌体OD600值提高了40％-80％，具有良好的经济效益。本专利技术生产的抗菌肽性质稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种促进侧孢短芽孢杆菌抗菌肽合成的增效剂，其特征在于，其活性成分包括谷氨酸、苏氨酸和琥珀酸。

【技术特征摘要】
1.一种促进侧孢短芽孢杆菌抗菌肽合成的增效剂，其特征在于，其活性成分包括谷氨酸、苏氨酸和琥珀酸。2.根据权利要求1所述的增效剂，其特征在于，其活性成分谷氨酸、苏氨酸和琥珀酸的摩尔比为(10-50):(20-170):(10-60)；优选地，所述增效剂其活性成分谷氨酸、苏氨酸和琥珀酸的摩尔比为(10-30):(40-80):(15-45)；更优选地，所述增效剂，其活性成分谷氨酸、苏氨酸和琥珀酸的摩尔比为10:(60-80):(40-45)。3.根据权利要求1所述的增效剂，其特征在于，所述增效剂为水溶液，其中含有谷氨酸0.1-0.5mol/L、苏氨酸0.2-1.7mol/L和琥珀酸0.1-0.6mol/L；优选地，所述增效剂为水溶液，其中含有谷氨酸0.1-0.3mol/L、苏氨酸0.4-0.8mol/L和琥珀酸0.15-0.45mol/L；更优选地，所述增效剂为水溶液，其中含有谷氨酸0.1mol/L、苏氨酸0.6-0.8mol/L和琥珀酸0.40-0.45mol/L。4.根据权利要求3所述的增效剂，其特征在于，所述增效剂为水溶液，其中含有：谷氨酸0.1mol/L、苏氨酸0.8mol/L和琥珀酸0.45mol/L；或者，所述增效剂为水溶液，其中含有：谷氨酸0.1mol/L、苏氨酸0.6mol/L和琥珀酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志新，贾英民，宁亚维，李兴峰，杨柯，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：河北,13