[发明专利]一株花青素产生菌株CH18及其应用

说明书

本发明涉及一株花青素产生菌株CH18及其应用，属于微生物技术领域。经鉴定菌株CH18为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)，保藏号为CGMCC NO.14784。该菌株适生范围较宽，易培养，可利用农业固体废弃物、粮食原料以及多种培养基发酵生产花青素，工艺简便，成本低，生产周期短，花青素产量高，可周年生产。菌株CH18及其发酵产物无生物毒性，绿色环保。所产花青素可以广泛应用于医疗保健、食品、化妆品、护发固发、防龋固齿等领域，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及一株花青素产生菌株CH18，属于微生物发酵与代谢产物领域。

背景技术

花青素(anthocyanidin)属于类黄酮化合物，具有多种生物活性功能,如抗氧化、清除自由基、抗癌、抗辐射、防止皮肤皱纹提早生成、消炎、降血糖、预防心血管疾病、治疗肠道感染、改善皮肤弹性、增进视力、改善睡眠、促进毛发生长、防龋健齿、可预防肥胖和关节炎等，且安全无毒，被广泛应用于医药、化妆品、保健品、食品等领域。

花青素是一种水溶性色素，存在于植物花瓣、果实、茎和叶的表面细胞和下表皮层中，是构成花瓣和果实颜色的主要色素之一，可以随着溶液酸碱度不同而改变颜色，酸性变红，碱性变紫，使花瓣呈现五彩缤纷的颜色。

目前，花青素主要从植物中提取，来源于蓝莓、葡萄、黑枸杞、黑加仑、越橘、酸果蔓、紫甘薯等多种水果和蔬菜。植物生长受季节、地域、温度等环境因素影响较大，且收获有季节性。利用微生物生产植物代谢产物，可避免植物生长周期长、受环境因素影响大等弊端，且生产成本低，可以工业化生产。目前，利用微生物生产植物代谢产物如紫杉醇和胡萝卜素等，已有研究报道。然而，有关利用微生物生产花青素的研究，国内外尚未见到报道。本发明筛选得到一株花青素产生菌，为利用微生物生产花青素开辟了一条新途径。

发明内容

本发明的目的在于提供一株能够产生花青素的菌株CH18。

本发明所述的花青素产生菌株CH18，通过对其形态特征观察，基因组DNA提取，PCR扩增和18S rDNA-ITS序列分析，在NCBI数据库进行Blast比对，进化树构建，发现菌株CH18与Fusarium oxysporum菌的同源性最高，结合菌体的形态特征，确定该菌株为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)，命名为尖孢镰刀菌CH18(Fusarium oxysporum CH18)。该菌株2017年10月11日保藏在中国微中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC)，保藏号为CGMCC NO.14784，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。

本发明所述的花青素产生菌株CH18，可在pH值为2-12，温度为10℃-37℃条件下生长。同时，菌株CH18能在多种培养基质中生长并代谢花青素，可在农业固体废弃物、粮食原料中的一种或几种复合培养基以及马铃薯培养基、马丁氏培养基、无机盐培养基中生长并产生花青素。菌株CH18能够利用的碳源种类较宽，有葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、燕麦粉、玉米粉等。

本发明中所述菌株CH18及其发酵代谢产物，对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌指示菌均不产生抑制作用，即菌株CH18及其代谢产物包括花青素，无生物毒性，绿色环保，市场应用前途广阔。

本发明中所述菌株CH18具有产花青素的特性，采用下述技术方案：

1、菌株筛选

从不同地区采集多份土壤，用生理盐水稀释后，于牛肉膏蛋白胨培养基、马丁氏固体培养基、马铃薯固体培养基上涂布，分离菌株。定期观察并挑取平板中产红或紫色菌，转接入新的相同的固体培养基上进行划线纯化，直至为纯培养物；并对菌落形态进行观察。

取上述纯化菌落，接入马丁氏液体培养基培养，得到培养液。取培养液开展酸碱变色反应、类黄酮定性颜色反应以及紫外可见吸收峰测定等实验，对上述纯化得到的不同菌株逐一进行筛选，得到产花青素的菌株CH18。