[发明专利]一种产泽兰素的植物内生真菌及其应用

说明书

本发明公开了一种内生真菌Septoriella phragmitis及其应用，该菌株能够在液体发酵的情况下生产泽兰素。该菌株于2022年9月13日保藏于中国典型培养物保藏中心（武汉大学），保藏编号为:CCTCC M 20221413。本发明还公开了一种应用所述的保藏菌株制备泽兰素的方法，菌体的培养及发酵；次级代谢产物的提取；柱层析纯化。本发明为利用微生物发酵生产泽兰素提供了新的菌种，通过该菌株发酵生产泽兰素的周期短，其摇瓶发酵的泽兰素的产量可达159.6μg/L。本菌种所产的泽兰素经α‑葡萄糖苷酶和PTP1B抑制活性测试，在浓度为5μg/ml时，具有不同程度的抑制活性，抑制率分别为22.34%和51.32%。泽兰素同时具有较好的α‑葡萄糖苷酶和PTP1B抑制作用，可作为抗糖尿病双靶点的先导化合物。

技术领域

本发明涉及一株产泽兰素的植物内生真菌、应用该菌株制备泽兰素的方法，以及泽兰素治疗糖尿病的应用，属于微生物生物技术、生物制药技术领域。

背景技术

泽兰素(又名兰草素，euparin)是华泽兰根部活性成分之一，其化学结构为5-乙酰-6-羟基-2-异丙烯基苯并呋喃，属于苯并呋喃类化合物。据文献报道，泽兰素具有拒食、抗病毒、抗菌、抗氧化、抗抑郁、抗肿瘤、参与免疫调节和治疗心血管疾病等多种生物活性，但其对糖尿病相关的生物活性未见报道。天然泽兰素主要从泽兰属植物的根部中分离得到，其中泽兰属植物华泽兰的根部中含量最高，但也仅占华泽兰样品的万分之一。特别要强调的是，目前为止，微生物来源的泽兰素未见报道。

目前已经证实，许多来自植物的天然化合物与植物的内生真菌有密切的关系，甚至也是内生真菌的次生代谢产物。从植物内生真菌中获得具有药用价值的天然产物不仅可以突破植物资源缺乏、再生周期长等限制，而且利用工业化发酵可以实现天然活性化合物大规模低成本、无污染的生产[植物内生真菌活性成分的研究.中草药,2005,36(5):772-776.]。本发明从华泽兰根部分离得到一种内生真菌Septoriella phragmitis，该菌株能够在液体发酵的情况下生产泽兰素，属首次发现微生物可生产泽兰素。

糖尿病已成为继心脑血管疾病和肿瘤后影响人类健康的第三大疾病，全世界患者高达4.63亿，其中90％的糖尿病为2型糖尿病(T2DM)。T2DM是以胰岛素抵抗和/或胰岛素细胞功能衰竭为主要特征的一系列代谢紊乱综合征，常伴随多种急慢性并发症。80％的T2DM患者同时伴有肥胖症。但现阶段药物无法有效阻止胰岛β细胞的坏死，且副作用较多，如长期服用降糖药二甲双胍、α-葡萄糖苷酶抑制剂易使糖尿病患者产生腹胀、恶心、呕吐等严重的胃肠道副反应，甚至对患者的肾脏和肝脏造成严重损伤[中国2型糖尿病防治指南(2020年版).中华糖尿病杂志,2021,13(4):315-409.]。

位于小肠的α糖苷酶可将体内的多糖水解为单糖而使体内的血糖水平升高，其抑制剂可以降低餐后血糖。而蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)，对胰岛素和瘦素信号起到关键的负调控作用，其抑制剂具有增强胰岛素敏感性、改善血糖水平和降低体质量的作用。同时抑制α糖苷酶与PTP1B这两个靶点，一方面可以降低餐后血糖，另一方面可以增强胰岛素敏感性，降低胰岛β细胞负荷，且可以通过提升体内瘦素水平来降低肥胖T2DM患者的体质量。α糖苷酶与PTP1B双靶点抑制剂可以同时对α糖苷酶和PTP1B两个与T2DM相关的靶点相互作用，共同维持体内血糖水平的稳定，这样，不仅可以用于T2DM患者的治疗，对于糖耐量受损的个体也是极有价值的治疗手段，使其双靶点抑制作用得到了合理的整合[王梅燕.α葡萄糖苷酶与PTP1B双靶点抑制剂的设计、合成、活性与作用机制研究.天津医科大学博士论文,2017.]。所以，采用多靶点药物治疗可提高治疗T2DM效果，避免联合用药产生的一些不良的相互作用，具有较大的研究价值。