[发明专利]产生抗真菌脂肽的微生物及其抗真菌脂肽制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及产生抗真菌脂肽的微生物及其抗真菌脂肽制备方法与应用。更具体的说是：一种微生物发酵生产抗真菌脂肽的菌种，该菌种是本发明发现的一株能有效生产抗真菌脂肽的新菌株，用该菌株发酵生产抗真菌脂肽可以有效的用于治疗皮肤癣病。

背景技术

脂肽是革兰氏阳性芽孢杆菌产生的一种次生代谢产物。脂肽的分子是由亲水的肽键和亲油的脂肪烃链两部分组成，由于其特殊的化学组成和两亲型分子结构，具有生物表面活性剂的特性，在医药、农业、食品及化妆品、石油开采和环境治理等领域有重要的应用前景，已引起广泛的关注。另外，大多脂肽数具有抗微生物作用，也被称为抗生素。目前发现的抗菌脂肽主要有表面活性素(surfactin)、芬荠素(fengycin)、伊枯草菌素(iturin)和杆菌霉素(bacillomycin)、抗霉枯草菌素(mycosubtilin)、制磷脂菌素(plipstatin)等。

抗菌肽是通过在细胞膜上形成离子通道造成内容物大量外泄而致细胞死亡。Christeson等认为，抗菌肽首先通过静电作用被吸引到膜表面，然后疏水尾部插入细胞膜中的疏水区域，通过改变膜构象，多个抗菌肽聚合在膜上形成离子通道，造成细胞内容物泄露致细胞死亡。Fink等认为只有C端的疏水螺旋插入膜中，而N端的双亲螺旋只结合在膜表面。Juvvadi(1997)推测抗菌作用的第1步是抗菌肽的阳离子与膜上磷脂基团的阴离子之间相互作用，再与膜上碳氢化合物互作，然后疏水螺旋插入膜上，聚合形成孔道。Park(1997)发现蛙的1种抗菌肽Buforin具有完全不同的抗菌机理，它不裂解细胞膜，而是穿过膜后与DNA、RNA结合，快速导致细胞死亡。此外，人们还发现抗菌肽可通过抑制细胞呼吸、抑制细胞外膜蛋白的合成或抑制细胞壁的形成等机制来杀死细菌。目前对抗菌肽抗真菌的机理研究较少，Cavallarin(1998)发现位于Cecropins衍生物N末端螺旋区域的11个氨基酸顺序与抗真菌活力有关；Lee等(1989)则观察到真菌受抗菌肽作用后，细胞膜上有空洞形成，推测其与抑杀细菌的机理类同。本发明的抗真菌脂肽的杀菌机理主要是使细胞膜形成离子通道破坏膜结构导致细胞死亡。

皮肤癣病皮肤癣属于致病真菌感染的皮肤疾病，症状是皮肤非常痕瘁，出现红疹或小红斑块，越搔皮肤越发红瘁，患处范围会进一步扩大。癣患处经常出现在出汗较多的地方，如脚部、大腿内侧等。皮肤癣病和甲癣是常见的浅部真菌病，其中包括：足癣、体癣、股癣、手癣和花斑癣等；甲癣俗称“灰指(趾)甲”，以上疾病都是由真菌感染引起的，主要是白色念球菌、红毛癣菌和须毛癣菌。

在我们生活的环境中和我们的皮肤上都有包括真菌在内的数百万计的微生物的存在，一旦天气转暖，有适于真菌生长的条件时，真菌便会乘虚而入，侵害我们的皮肤，引起皮肤癣病。据统计，世界上约有1/4的人受到皮肤癣病的困扰。皮肤癣病还会在人与人之间相互传染，甚至可以在同一人的不同身体部位间传染。目前对皮肤癣病的治疗药物是含酮康唑或克霉唑的软膏剂，属于化学合成类药物，长期使用导致致病真菌的耐药性。

1968年Arima等首次发现枯草芽孢杆菌(B.subtilis)能够产生抗菌脂肽surfactin以来，抗菌脂肽产生菌的筛选主要集中在枯草芽孢杆菌的不同菌株之间。近年来，进一步的研究表明，除枯草芽孢杆菌外，淀粉液化杆菌(B.amyloliquefaciens)、短小芽孢杆菌(B.pumilus)、地衣芽孢杆菌(B.lichemformis)、蜡样芽孢杆菌(B.cereus)、Bacillusthruingiensis、类芽孢杆菌(Paenibacillus)和环状芽孢杆菌(B.circulan)等也能产生抗菌脂肽。不同种的菌株可以产生不同或相同的抗菌脂肽，同一种细菌的不同菌株也能产生几种不同的抗菌脂肽，如枯草芽孢杆菌的某些菌株只能产生surfactin，而有些菌株却能同时产生surfactin、fengycin和iturin或bacillomycin和plipastatin。而且，即使同一种菌株产生的同一种抗菌脂肽也不是纯的单一化合物，而是由几个或许多结构类似的同系物组成。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种微生物发酵生产抗真菌脂肽的菌种，其分类属枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)BI1，保藏号为CGMCCNo.3412。

本发明的另一个目的是公开了采用CGMCC No.3412菌种制备抗真菌脂肽的方法。