伊枯草菌素A发酵过程中游离氨基酸的HPLC分析
2018-09-08赵杰岳华苟学磊周金燕谭红
赵杰 岳华 苟学磊 周金燕 谭红
(1. 中国科学院成都生物研究所 中国科学院环境与微生物重点实验室,成都 610041;2. 中国科学院大学,北京 100039)
伊枯草菌素A(Iturin A)最初是从枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)发酵液中分离得到的一种环脂肽类抗生素,其结构由一个β-脂肪酸侧链和7个α-氨基酸残基(L-Asn-D-Tyr-D-Asn-L-Gln-LPro-D-Asn-L-Ser-)构成[1,2]。具有强烈的抗真菌活性[3],并且低毒、低致敏性,能抑制西瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum)[4]、南部玉米叶斑病原菌(South corn leaf blight)[5]、禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)[6]等多种植物病原真菌的生长,还可用于人和动物皮肤真菌病的治疗[7]。因而,在农业和医药方面具有较好的应用前景及潜在的研究价值。
近年来,国内外对iturin A的发酵工艺进行了大量研究,Hbid等[8]认为较高溶氧量有利于iturin A的产生。Shih等[9]利用响应面法优化枯草芽孢杆菌 S3的发酵条件,使iturin A的产量达11.44702 mg/g固体湿重。金虎等[10]利用未经处理的菜籽粉作为氮源,并以一种新型两步葡萄糖补料方法生产iturin A,使iturin A产量达到1.12 g/L。彭文璟等[11]基于均匀设计的人工神经网络模型,优化iturin A的补料分批发酵条件,将iturin A效价优化至13364.5±271.3 U/mL。这些研究虽然使iturin A产量得到一定的提高,但依旧未能实现工业化生产。另有研究表明,iturin A是经非核糖体途径合成的环脂肽抗生素,其合成过程需要结合氨基酸以完成结构转化[12]。在iturin A合成代谢途径中,Asn、Val可作为iturin A的重要合成前体,对iturin A的合成具有促进作用[13-14],并且培养基中氨基酸的种类和含量对iturin A同系物的组成比例有影响[15]。氨基酸既可作为iturin A的结构组分,又可作为iturin A合成酶的诱导物,在iturin A生物合成过程中起着关键性作用。……
