[发明专利]一株生物合成22-羟基-23,24-二降胆-4-烯-3-酮的分枝杆菌及合成方法

说明书

本发明公开了一株分枝杆菌FJH0105‑16及用该菌发酵植物甾醇生产22‑羟基‑23,24‑二降胆‑4‑烯‑3‑酮的方法。该菌株在2016年11月3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，保藏号为CGMCC NO.13234。生产方法为：采用分枝杆菌(Mycobacterium sp.)FJH0105‑16为菌种，经过斜面种子培养、一级种子培养及发酵罐发酵转化，加入乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥后，减压除去溶剂，得到22‑羟基‑23,24‑二降胆‑4‑烯‑3‑酮粗品，重结晶后得到产品，目标产物纯度95％。

技术领域

本发明涉及一种生产甾体激素的菌株和制备方法，具体是一株生物合成22-羟基-23,24-二降胆-4-烯-3-酮(22-hydroxy-23,24-bisnorchol-4-ene-3-one)的分枝杆菌及其合成方法。

背景技术

22-羟基-23,24-二降胆-4-烯-3-酮，英文名为22-hydroxy-23,24-bisnorchol-4-ene-3-one，化学式为C₂₂H₃₄O₂，分子量为330.25。22-羟基-23,24-二降胆-4-烯-3-酮可以作为合成许多甾体激素药物的中间体，如肾上腺皮质激素，孕激素，蛋白同化激素等。

二十世纪70年代，研究学者在考察利用分枝杆菌转化甾醇为C19甾体化合物(雄甾-4-烯-3,17-二酮，雄甾-1,4-二烯-3,17-二酮)时，22-羟基-23,24-二降胆-4-烯-3-酮做为一种副产物被发现并且鉴定出来，产量仅为40μg/ml，与主产物雄甾-4-烯-3,17-二酮的比例不到1/10(Marsheck W J,Karychy S,Muir R D.Microbial degradation ofsterols.Applied Microbiology,1972,23:72-77；US Pat.No.3759791)。为了提高22-羟基-23,24-二降胆-4-烯-3-酮的产量，研究学者通过诱变选育或基因改造的手段去改造菌种，取得了相应的研究成果。US Pat.No.4223091报道了用紫外诱变的方法得到一株分枝杆菌Mycobacterium parafortuitum complex MCI 0617，转化胆固醇得到的主产物为22-羟基-23,24-二降胆-1,4-二烯-3-酮，副产物为22-羟基-23,24-二降胆-4-烯-3-酮，产量为0.44g/l。Xu等报道了用基因改造的手段得到的分枝杆菌，利用大量静息细胞转化植物甾醇，底物投料浓度为40g/l，转化144h，底物转化率仅60％，得到的主产物为22-羟基-23,24-二降胆-4-烯-3-酮，摩尔产率为47％，反应中还包含其它副产物，不适合大规模工业生产(Xu L Q,Liu Y J,Yao K,et al.Unraveling and engineering the production of 23,24-bisnorcholenic steroids in sterol metabolism,2016,6:21928)。

综上所述，目前由甾醇制备22-羟基-23,24-二降胆-1,4-二烯-3-酮的方法，还存在转化效率低，副产物多，转化时间长等问题，仍需要探索利用新的菌种转化甾醇制备22-羟基-23,24-二降胆-4-烯-3-酮的研究，从而提高投料浓度、产率和产品纯度，以进一步降低生产成本，同时减少对环境的污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一株发酵植物甾醇生产22-羟基-23,24-二降胆-4-烯-3-酮的分枝杆菌(Mycobacterium sp.)FJH0105-16，并提供了使用该分枝杆菌生物合成22-羟基-23,24-二降胆-4-烯-3-酮的方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下：