生物途径制备肉桂酰胺的方法技术

技术编号:7703450 阅读:166 留言:0更新日期:2012-08-24 23:41
本发明专利技术提供了通过生物途径合成肉桂酰胺的方法。具体地,本发明专利技术提供了一种新的生产肉桂酰胺或其盐的微生物及使用该微生物生产肉桂酰胺的方法。本发明专利技术的微生物链霉菌(Streptomyces?sp.)CGMCC?NO.4487是从土壤中筛选所得的一株放线菌链霉菌属菌种。该菌株通过发酵产生的高效地产生肉桂酰胺。本发明专利技术还提供了高效、简便的制备和分离提取肉桂酰胺的方法,从而实现了通过生物途径生产肉桂酰胺。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工领域,具体地涉及。本专利技术提供了新的生产肉桂酰胺的微生物及使用该微生物生产肉桂酰胺或其盐或衍生物的方法。
技术介绍
肉桂酰胺是ー种重要的化学原料。作为有机合成中间体,肉桂酰胺广泛应用于医药合成及精细化工等领域。肉桂酰胺是白色结晶物质,不溶于冷水,微溶于热水,溶于こ醚和ニ硫化碳。肉桂酰胺还可以作为脊椎、非脊椎害物的趋避剂,并对线虫有一定的抑制作用,从而減少害物对植作物的危害。肉桂酰胺可抑制肿瘤的生长和转移,是ー个具有开发前景的抗肿瘤化合物。肉桂酰胺的衍生物可作为脑神经保护剂、受体拮抗剂等。目前,肉桂酰胺是通过化学合成的方法得到的。エ业上,大都通过肉桂酸和ニ氯亚砜加热反应生成肉桂酰氯,再通过浓氨水和肉桂酰氯反应经处理而生成。肉桂酰胺传统生成エ艺存在安全性较低、对设备要求高、能耗高、污染大、分离困难等缺点。另外,肉桂酰胺的生产很大程度上受制于原料肉桂酸的供应。通过生物法合成肉桂酰胺可以改善化学法合成的种种弊端,这些弊端包括原料来源限制、试剂环境污染、副产物较多、分离提纯困难等。生物发酵法的原料具有可再生性,不受季节和自然环境的影响、价格低廉、可批量生产,具有安全、清洁、无污染、低能耗等优点,因而生物合成法已经成为国内外的研究热点。肉桂酰胺在生物合成方面的研究很少。1969年,G. S. BEZAN等发现利用轮丝链霉菌(Streptomyces vorticillatus) ATCC 13495可生成少量肉桂酰胺,并采用14C标记L-苯丙氨酸上的羰基碳进行其代谢途径的研究(J Microb, 1970,16 :147-52.)。结果表明,在该ATCC 13495菌种的代谢途径中,L-苯丙氨酸部分生成肉桂酸,然后得到肉桂酰胺。2004年,Mara Brunati等发现链霉菌可以生物催化肉桂酸生成肉桂酰胺。但这些过程的产物得率较低(10-40mg/L),副产物比较多,制约了生物途径制备肉桂酰胺的产业化进程,应用前景有限。另外,有报道对羟基肉桂酸可通过生物或化学途径生成生物燃料对羟基苯こ烯。这提示,从肉桂酰胺转化生成肉桂酸进而生成苯こ烯是可行的,因此生物合成的肉桂酰胺还可能在生物燃料领域具有潜在的应用价值。因此,大規模エ业化生产迫切需求开发高效率生产肉桂酰胺的微生物和相应的生产エ艺
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供ー种高效生产肉桂酰胺的微生物和方法。在本专利技术的第一方面,提供了一种放线菌链霉菌属的微生物,所述的微生物的保藏号是 CGMCC NO. 4487。在另ー优选例中,所述的微生物是链霉菌(Streptomyces turgidiscabies)在本专利技术的第二方面,提供了本专利技术第一方面中所述的微生物的用途,它被用于生产肉桂酰胺或其盐或其衍生物。在本专利技术的第三方面,提供了一种生产肉桂酰胺或其盐的方法,包括以下步骤(a)在20-55 V,pH5. 0-9. O条件下,培养保藏号CGMCC NO. 4487的链霉菌(Streptomyces sp.),从而产生肉桂酰胺或其盐;(b)从发酵产物中分离出肉桂酰胺或其盐。在另ー优选例中,还包括步骤将步骤(b)中获得的肉桂酰胺进行成盐反应,形成肉桂酰胺盐。 在另ー优选例中,步骤(a)中用液体培养基进行发酵。在另ー优选例中,步骤(a)的发酵时间为1-20天。在另ー优选例中,所述的发酵时间为I. 5-10天。在另ー优选例中,步骤(b)中所述的分离包括从发酵液中分离肉桂酰胺和/或从菌体分离肉桂酰胺。在另ー优选例中,所述的分离包括以发酵液为原料,经硅藻土吸附抽滤,ニ氯甲烷萃取,重結晶,从而获得肉桂酰胺。在另ー优选例中,步骤(a)的发酵条件包括采用含碳源和氮源的液态基础培养基,初始pH控制在5. 0-9. O之间,并在20-45°C下摇床培养。在另ー优选例中,发酵条件还包括将摇床转速控制在180_250rpm,温度控制在25-35°C, pH 控制在 7. 0-7. 5。在另ー优选例中,在步骤(a)中还包括用NaOH或HCl溶液调节pH值至6. 5-8。在本专利技术的第四方面,提供了通过上述生物途径制备的放线菌次级代谢产物肉桂酰胺。在另ー优选例中,所述的肉桂酰胺是以液体培养基对放线菌链霉菌属进行发酵,取发酵液为原料,经硅藻土吸附抽滤,ニ氯甲烷萃取,蒸除溶剤,重结晶等分离提取步骤而得到的提取物,为白色固体。应理解,在本专利技术范围内中,本专利技术的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在此不再 累述。附图说明图I显示了根据16S rDNA全序列的相似性原理,构建的放线菌菌株CGMCC 4487的系统发育树。图2显示了对本专利技术方法制备的肉桂酰胺的HPLC检测的谱图,其中横坐标为时间;纵坐标为峰面积响应值。具体实施例方式本专利技术人经过广泛而深入的研究,通过传统的微生物筛选方法获得了一株新的微生物,它可高效地产生肉桂酰胺,这ー菌株被命名为链霉菌(Streptomyces sp·)。在此菌株的基础上完成了本专利技术。菌株本专利技术的菌株于2010年12月17日保存在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(中国,北京),编号为CGMCC NO. 4487。如本文所用,术语“本专利技术菌株”或“本专利技术微生物”指编号为CGMCC NO. 4487的链霉菌。 该菌株为从土壌中分离筛选出的放线菌链霉菌属,经过对菌株进行形态观察和生理生化特征的研究,以及16S rDNA的核苷酸全序列进行分析测序,进而构建的生物进化树暂时将该菌株归属为Streptomyces turgidiscabies。本专利技术菌株的部分生理生化特征如下可以产生蛋白酶,使牛奶胨化;能产生淀粉酶;能够利用明胶;对硝酸盐具有还原能力。但不能产生酪氨酸激酶和纤维素酶;生长过程中不能产生h2s。应理解,本专利技术菌株不仅包括CGMCC NO. 4487,还包括其衍生菌株。发酵生产肉桂酰胺本专利技术的菌株CGMCC NO. 4487可用于通过生物法制备肉桂酰胺或其盐或其衍生物。其中,所述的盐包括(但并不限于)盐酸盐,硫酸盐,磷酸盐、醋酸盐,柠檬酸盐、其他有机羧酸盐等。一方面,发酵会产生肉桂酰胺及其盐或衍生物,此外对于获得的肉桂酰胺可进行成盐反应或衍生反应,从而形成肉桂酰胺盐或衍生物。本专利技术的生产方法,除了生产菌不同之外,其他条件与现有技术中发酵生产的方法基本相同,例如对肉桂酰胺粗品的重结晶エ艺。本专利技术菌株的发酵条件与一般的链霉菌相近,即在含碳源、氮源和微量元素的培养基中,在pH5. 0-9. 0(较佳地pH7. 0-7. 5)和20-45。。(较佳地25_40°C )发酵。在本专利技术中,“菌丝体”、“发酵液”或“培养液”可通过在适合生长的条件下培养本专利技术菌株,使其生长至一定的菌丝体浓度来获得。用于培养本专利技术菌株的培养基中的营养源没有特别的限制。本领域技术人员可以根据公知的技术来选择合适的碳源、氮源和其他营养源。例如,碳源可以是淀粉、糊精、葡萄糖、果糖、蔗糖、甘油、肌醇、甘露醇等。氮源可以是胨、大豆粉、黄豆饼粉、肉膏、蛋白粉、麦皮、米糖、酵母粉、玉米浆、铵盐以及其他有机物或无机含氮化合物。另外,培养基中还可适当加入ー些无机盐类,如氯化钠、磷酸盐(如磷酸ニ氢钾和磷酸氢ニ钾等)、硫酸锰、硫本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种放线菌链霉菌属的微生物,其特征在于,所述的微生物的保藏号是CGMCCNO. 4487。2.如权利要求I所述的微生物的用途,其特征在于,用于生产肉桂酰胺或其盐或其衍生物。3.—种生产肉桂酰胺或其盐的方法,其特征在于,包括以下步骤 (a)在20-55°C, pH5. 0-9. O条件下,培养保藏号CGMCC NO. 4487的链霉菌(Streptomyces sp.),从而产生肉桂酰胺或其盐; (b)从发酵产物中分离出肉桂酰胺或其盐。4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(a)中用液体培养基进行发酵。5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(a)的发酵时间为1-20天。6.如权利要求3所述的方法,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐晓勇钱旭红滕青衫李忠廖聘陶黎明徐文平
申请(专利权)人:华东理工大学
类型:发明
国别省市:

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