一种一氧化碳提高桑黄白桦酯醇和筋骨草蜕皮激素含量的用途
【专利摘要】本发明提供一氧化碳（CO）的一种用途，所述用途为CO提高了桑黄菌丝中白桦酯醇和筋骨草悬浮细胞中蜕皮激素的含量。将5～25μmol/L和8～20μmol/L的CO供体氯高铁血红素分别添加到桑黄菌丝和筋骨草悬浮培养体系中，处理4d后收获处理材料，采用高效液相色谱分析白桦酯醇和蜕皮激素含量发现，10μmol/L氯高铁血红素处理桑黄菌丝4d时，白桦酯醇含量和产量分别比对照增加了6.10倍和6.48倍；12μmol/L氯高铁血红素处理筋骨草悬浮细胞4d时，蜕皮激素含量是对照组的1.50倍。同时发现氯高铁血红素促进了桑黄菌丝的生长，15μmol/L处理下的菌丝干重值比对照增加了10.62%。可见，该发明为促进次生代谢物的合成提供了一种新的诱导子。
【专利说明】一种一氧化碳提高桑黄白桦酯醇和筋骨草蜕皮激素含量的用途
【技术领域】:
[0001]本发明涉及一氧化碳(CO)促进桑黄菌丝中白桦酯醇和筋骨草悬浮细胞中蜕皮激素的合成，它属于生物工程【技术领域】。
【背景技术】:
[0002]白桦酯醇(Betulin)是具有羽扇豆烷型结构的五环三萜类化合物，白色结晶，其分子式为R=CH20H。白桦酯醇与白桦酯酸(Betulinic acid)具有相同的五环三萜骨架，是白桦酯酸合成的前体化合物。目前，白桦酯酸主要通过白桦酯醇的半合成获得(范桂枝等，2008)。近年来的研究表明，白桦酯醇、白桦酯酸等三萜物质具有镇咳祛痰，清热利湿，消肿解毒，提高机休免疫力，降血脂等作用。更重要的是白桦酯酸作为天然药物在抗肿瘤和抗HIV等活性上显示出了与以往药物不同的作用机制，靶向作用性更强，几乎无不良反应等特点(Chintharlapalli等,2007 ;Kommera等,2011)。因此，白桦酯醇和白桦酯酸等三職物质可以作为药物化学中的先导化合物而逐步受到研究者的注视。
[0003]脱皮激素(Ecdyst erone)是一类三職留体化合物，白色或淡黄色结晶,其分子式为C27H4407。蜕皮激素广泛用于养殖、保健、化妆品、医药行业，其中在医药方面的表现为:蜕皮激素作用于人体有促进胶元蛋白合成、抗心律不齐、抗疲劳，促进细胞生长、刺激真皮细胞分裂，排除体内的胆固醇，降血脂，抑制血糖上升，通经活络，除湿镇痛等生理活性，是天然的抗癌制剂(胥秀英等，2005)。
[0004]本实验室发现药用真菌桑黄菌丝中含有白桦酯醇、筋骨草悬浮细胞中含有蜕皮激素，但含量较低。
[0005]次生代谢产物的低产现象是制约天然产物大规模产业化应用的核心问题之一，理解和掌握次生代谢调控规律是解决这一问题的基础。虽然，国内外研究者针对次生代谢物低产问题进行了研究，包括优质细胞系的选育、培养条件的优化、培养技术改进以及活性物质合成关键酶基因的克隆等(Yamamoto等，1982 ;梅兴国，2001 ;王博等，2008 ；Volkman, 2005)。但到目前为止，植物细胞中次生代谢物的低产问题仍未得到很好解决。次生代谢物质的生物合成容易受外界因素的影响，而细胞内部的信号转导系统是介导外界因子诱发植物次生代谢产物合成的桥梁和纽带(Xu等，2005)。因此，寻找有效促进次生代谢物积累的诱导子和探讨植物细胞中与次生代谢产物合成有关的信号转导机制，将有助于揭示植物次生代谢的调控规律，对解决植物细胞次生代谢产物低产问题具有重要的理论和实践意义。
[0006]—氧化碳(carbon monoxide, CO) 一直被人们视作有毒气体，因为它会与体内血红蛋白或某些酶类的含铁血红素基团结合引发机体中毒。直到上世纪90年代，随着一氧化氮生物学功能进一步被揭示，CO才开始受到关注。最新研究表明，CO也是一种重要的细胞信使分子，在细胞功能和通讯调节中发挥重要的信号作用。在植物的研究中发现，CO具有促进种子萌发和提高植物抗逆反应等生理作用(凌腾芳等，2006 ;崔为体等，2012)，而CO与次生代谢物的关系还未见报道。
[0007]因此，我们期望明确CO与次生代谢物的关系，找到同时促进细胞生长和次生代谢物积累的新诱导子，为解决植物细胞培养生产次生代谢物中低产的问题提供可靠的诱导子。
[0008]本发明的内容:
[0009]本发明提供一种CO促进有用次生代谢物合成的用途。其特征在于(I) CO有效促进桑黄菌丝中白桦酯醇和筋骨草悬浮细胞中蜕皮激素的合成；(2) CO促进了桑黄菌丝的生长。
[0010]本发明的目的是提供了一种促进次生代谢物合成的新诱导子。
[0011]为了更好的理解本发明，下面结合本发明的实施方案进一步说明本发明的实质性内容:
【具体实施方式】:
[0012]下面实验分别从植物和微生物两种生物上研究CO对次生代谢物合成的影响。(I)CO对桑黄菌丝生长和白桦酯醇含量的影响；(2)C0对筋骨草悬浮细胞生长和蜕皮激素含量的影响。药品为CO的供体氯高铁血红素。
[0013]例I
[0014]一、实验材料与方法
[0015](I)桑黄菌丝的培养条件
[0016]取本研究室筛选出的产白桦酯醇的桑黄菌丝接入IOOml马铃薯(PDA)液体培养基中，添加葡萄糖20g/L，接种量为60g/L，每隔15d继代一次，摇床转速为100-200rpm。
[0017](2)氯高铁血红素的添加
[0018]在菌丝生长的第8d加入CO的供体氯高铁血红素，添加氯高铁血红素的浓度为5 μ mol/L、10 μ mol/L、15 μ mol/L、20 μ mol/L、25 μ mol/L,每个浓度处理重复 3 次，诱导 4d后收获菌丝，测定菌丝的干重和菌丝中白桦酯醇的含量。
[0019](3)白桦酯醇的提取和测定
[0020]白桦酯醇的提取和测定采用范桂枝等2007，张泽等2004的方法。提取试剂:95%乙醇；提取方法:超声波提取法；测定方法:高效液相色谱法，检测波长210nm，流动相为乙腈和水(V:V=8:2),流速 1.0mL/min。
[0021]二、研究结果
[0022]桑黄菌丝的生长量和白桦酯醇的产量对CO的响应存在浓度效应(表1)，菌丝生长量在15 μ mol/L处理下达最大值，比对照增加了 10.62%，而白桦酯醇含量和产量随处理浓度的增加而增加，在10 μ mol/L时达最大值，分别比对照增加了 6.10倍和6.48倍。
[0023]表1C0对桑黄菌丝干重和白桦酯醇产量的影响
[0024]
【权利要求】
1.一种一氧化碳的用途，所述用途为一氧化碳提高桑黄菌丝中白桦酯醇和筋骨草悬浮细胞中蜕皮激素的含量 。
【文档编号】A01G1/04GK103436485SQ201310372816
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月23日 优先权日:2013年8月23日
【发明者】范桂枝, 詹亚光, 李晓灿, 孙菲菲, 李春雪, 曾凡锁, 齐凤慧, 由香玲, 尹静 申请人:东北林业大学, 范桂枝, 詹亚光