一种蜡样芽孢杆菌及其利用蜡样芽孢杆菌制备α-葡萄糖苷酶抑制剂的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种蜡样芽孢杆菌及其利用蜡样芽孢杆菌制备α -葡萄糖苷酶抑制 剂的方法。
【背景技术】
[0002] 糖尿病是一种多病因的代谢疾病，特点是慢性高血糖，伴随因胰岛素分泌或作用 缺陷引起的糖、脂肪和蛋白质代谢紊乱。世界卫生组织发布的统计数字表明，2000年全球共 有1. 5亿糖尿病患者，到目前为止已突破3亿，因此糖尿病的预防和治疗已经成为全球性的 卫生保健问题。
[0003] 目前，治疗糖尿病的常见药物主要有胰岛素及其类似物、胰岛素增敏剂和胰岛素 分泌促进剂等。这些药物虽都能达到短期内降糖的目的，但长期服用此类药物会加速胰岛 组织的老化，损害身体各种器官，从而诱发各种并发症。α -葡萄糖苷酶抑制剂是治疗糖尿 病的另一类药物。α -葡萄糖苷酶抑制剂依其来源主要可划分为三大类：微生物代谢产物、 天然产物提取物及人工化学合成的抑制剂。目前来源于微生物的α-葡萄糖苷酶抑制剂主 要有德国拜耳公司研制的阿卡波糖和米格列醇及日本武田制药公司研制的伏格列波糖。国 内学者曾从各种中草药中筛选α-葡萄糖苷酶抑制剂，他们发现杜仲、桑叶、虎杖、大黄、知 母、茶叶、五味子、山茱萸等中草药具有α -葡萄糖苷酶抑制活性。此外，Hohenschutz等 人从植物Castanosperum australe的种子中提取到澳栗精胺，它也具有葡萄糖苷酶抑制活 性。Wu等人合成了一系列含有羟基、羟甲基和杂原子环的异甜菊醇类化合物。该类化合物 具有中等到强烈的葡萄糖苷酶抑制活性，其中一种吲哚衍生物的抑制活性最强，它可作为 合成葡萄糖苷酶抑制剂的前体物质。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种蜡样芽孢杆菌。
[0005] 本发明还有一个目标在于提供一种利用蜡样芽孢杆菌制备α -葡萄糖苷酶抑制 剂的方法。
[0006] 本发明是这样实现的，一种蜡样芽孢杆菌，命名为蜡样芽孢杆菌SD6，现保存在国 家知识产权局指定的保藏单位保藏，保藏单位是中国典型培养物保藏中心，保藏单位地址 是中国·武汉·武汉大学，保藏日期为2015年5月15日，保藏编号为CCTCC Ν0:Μ 2015304， 拉丁文命名为 Bacillus cereus SD6〇
[0007] 所述一种利用蜡样芽孢杆菌制备α -葡萄糖苷酶抑制剂的方法，该菌株在响应面 法优化的发酵条件下培养后，将发酵液离心获得上清液，所述发酵条件为：葡萄糖浓度为 48.058/1，（順4)23045.5 8/1，恥(：138/1，1(2册0418/1，1%30418/1，？!1调至7.2，温度为27.4°(：， 转速为200r/min。
[0008] 所述上清液对酿酒酵母α -葡萄糖苷酶的抑制率为38. 52%。
[0009] 本发明的技术效果是：本发明通过蜡样芽孢杆菌SD6在响应面法优化的发酵发件 下培养后离心得到上清液，上清液对酿酒酵母α-葡萄糖苷酶抑制率为38. 52%，是发酵 未优化前的1. 66倍，并且高于0. 6mg/ml的阿卡波糖溶液对酿酒酵母α -葡萄糖苷酶抑制 率（25. 70% )。
【具体实施方式】
[0010] 下面将结合实施例来详细说明本发明所具有的有益效果，旨在帮助阅读者更好地 理解本发明的实质，但不能对本发明的实施和保护范围构成任何限定。
[0011] 实施例1 :响应面法优化蜡样芽孢杆菌SD6产Ct-葡萄糖苷酶抑制剂的发酵条件。
[0012] 1、根据Bacillus cereus生长所需营养要素的基本原则和发酵影响一般规律，参 考Bacillus cereus SD6的生长曲线，使用试验次数N =12的实验设计，葡萄糖浓度、硫酸 铵浓度、初始PH、温度、转速5个因素进行考察，每个因素选两水平，响应值为α -葡萄糖苷 酶抑制率（表1)。根据因素效应分析结果可知在Bacillus cereus SD6产α-葡萄糖苷酶 抑制剂过程中，葡萄糖浓度、转速与温度对抑制率影响显著，可信度在90 %以上。
[0015] 表 1
[0016] 2、由Plackett-Burman实验结果设计主要因素的最陡爬坡路径，根据主要因素效 应正负、大小的比例设定它们的变化方向与步长，快速、经济地逼近最佳值区域。最陡爬坡 实验的结果见表2。由表2可见，最优发酵条件可能在实验3与实验4之间，且实验4更接 近最优条件，故以实验4为中心点进行Box-Benhnken实验。 CN 105176860 A 说明书 3/4 页
[0018] 表 2
[0019] 3、用Box-Benhnken实验设计对发酵培养基进行三因素三水平的响应面分析实 验，包括12个析因实验和三个中心实验。以葡萄糖浓度X1 (g/L)，温度X2 (°C)和转速X3 (r/ min)为自变量，经过编码转换可得=X1= (Xl-46)/5，X2= (x2-28)/4，X3= (x3-195)/15。三 因素三水平的的Box-Benhnken实验设计及结果见表3。
[0022] 表 3
[0023] 4、利用统计软件MINTAB 15对数据进行二次多项回归拟合。建立二次响应面回归 模型，寻求最优相应因子水平。利用MINITAB拟合实验数据得抑制率对葡萄糖浓X1、温度X2和转速 X3的三元二次回归方程为￥ = 0.3571+0.015311-0.020(^2+0.007613-0.02271 12-0· 0454x22-0. 0248x32-0. 0263Xlx2-0. 0015Xlx3-0. 0137x2x3。当葡萄糖浓度为 48. 05g/L，温度为 27. 42°C，转速为200. 44r/min时，样品液的最优理论抑制率为39%。
[0024] 5、用响应面优化过的最优条件（葡萄糖浓度为48. 05g/L，温度为27. 4°C，转速为 200r/min)下进行验证实验，测得抑制率为38. 52%。验证模型预测值与试验真实值的吻合 度高，说明该模型可以很好地预测实际发酵情况。
[0025] 实施例2 :0. 6mg/ml的阿卡波糖溶液对酿酒酵母α -葡萄糖苷酶的抑制作用。
[0026] 在试管中分别加入0. 05mol/L磷酸缓冲液（pH6. 8) 1500 μ 1、酿酒酵母α -葡萄糖 苷酶溶液150 μ 1、0· 6mg/ml的阿卡波糖溶液300 μ 1，37°C保温lOmin。再加入0· 116mol/L 底物4-硝基酚-a-D-吡喃葡糖苷150 μ 1，37°C反应lOmin，最后加入0. lmol/L碳酸钠溶 液3000 μ 1终止反应。通过实验测得300 μ 1的阿卡波糖（0. 6mg/ml)对酿酒酵母α -葡萄 糖苷酶抑制率为25. 70%。
[0027] 以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范 围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方 案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1. 一种蜡样芽孢杆菌，其特征在于，命名为蜡样芽孢杆菌SD6,现保存在国家知识产权 局指定的保藏单位保藏，保藏单位是中国典型培养物保藏中心，保藏日期为2015年5月15 日，保藏编号为CCTCCNO:M 2015304,拉丁文命名为BacilluscereusSD6。2. -种利用蜡样芽孢杆菌制备a_葡萄糖苷酶抑制剂的方法，其特征在于，所述一种 利用蜡样芽孢杆菌SD6制备a-葡萄糖苷酶抑制剂的方法，该菌株在响应面法优化的发 酵条件下培养后，将发酵液离心获得上清液，所述发酵条件为：葡萄糖浓度为48. 05g/L， (NH4)2S045. 5g/L，NaCl3g/L，K2HP04lg/L，MgS04lg/L，pH调至 7. 2,温度为 27. 4。。，转速为 200r/min〇3. 根据权利要求2所述的一种利用蜡样芽孢杆菌制备a-葡萄糖苷酶抑制剂的方法， 其特征在于，所述上清液对酿酒酵母a-葡萄糖苷酶的抑制率为38. 52%。
【专利摘要】本发明公开了一种蜡样芽孢杆菌及其利用蜡样芽孢杆菌制备α-葡萄糖苷酶抑制剂的方法，所述蜡样芽孢杆菌命名为蜡样芽孢杆菌SD6，现保存在国家知识产权局指定的保藏单位保藏，保藏单位是中国典型培养物保藏中心，保藏日期为2015年5月15日，保藏编号为CCTCC？NO:M？2015304，拉丁文命名为Bacillus？cereus？SD6，本发明通过蜡样芽孢杆菌SD6在响应面法优化的发酵发件下培养后离心得到上清液，上清液对酿酒酵母α-葡萄糖苷酶抑制率为38.52％，是发酵条件未优化前的1.66倍，并且高于0.6mg/ml的阿卡波糖溶液对酿酒酵母α-葡萄糖苷酶抑制率(25.70％)。CCTCC NO:M 201530420150515
【IPC分类】A61P3/10, A61K35/742, C12R1/085, C12N1/20
【公开号】CN105176860
【申请号】
【发明人】彭仁, 谢皓波, 彭树林, 门思琦, 林美珍, 朱剑桥, 明辉辉
【申请人】江西师范大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年7月7日