薯蓣内生菌发酵产物的分离与鉴定(申请书)..docVIP

项目编号 西北农林科技大学 大学生创新创业训练计划项目 创新训练项目申请书 项目????? 校重点 ? ? ? 项目名称项目负责人?? 张 宇 学院、年级、专业联系电? 电子邮件 zhangyu742@ 填表日期: ??? 2012年3月28日?? ?  西北农林科技大学教务处制表 lijunchao57@ 项 目 成员 姓名 学号 学院 专业 项目分工 汪源 2010013805 生命科学学院 生物科学 内生菌的发酵培养 薛元夏 2009013577 生命科学学院 生物工程 发酵产物的提取，记录数据，分析 张宇 2009013593 生命科学学院 生物工程 发酵产物的鉴定，整理分析 项目组人员获奖及成果情况 获奖者 奖励、成果名称 颁发单位及时间 张宇 2009-2010年两次获得专业二等奖学金，2011年获专业一等奖学金，校三好学生 西北农林科技大学 二、立论依据 1.项目的研究意义（限200字） 盾叶薯蓣（Dioscorea zingiberensis C．H．Wright．）为薯蓣科薯蓣属多年生草本植物，其根状茎中所含的薯蓣皂苷元(diosgenin，俗称薯蓣皂素)是合成多种甾体激素和甾体避孕药比较理想的前体。但由于野生资源已基本耗竭，栽培盾叶薯蓣存在种质退化、易引起水土流失等因素，薯蓣皂素含量最高的仅3%左右，所以选用新的薯蓣皂素清洁生产新工艺、新方法已成为皂苷类物质生产的发展趋势。 根据植物内生菌具有合成和宿主植物相同或相似的活性成分的能力。盾叶薯蓣为我国特有的种，其内生菌的研究起步晚，内生细菌的研究仍属空白，尤其合成薯预皂苷元或类似物内生菌株的分离有待探索。我们已经在盾叶薯蓣中成功分离出三种可以产生皂素的薯蓣内生菌，编号分别为Syb06.11.1，Syb06.11.2，Syb.11.3。但是，这三种内生菌的发酵产物虽均为皂苷类物质，但性质有较大差异，仍需进一步鉴定。产物的鉴定，对其在医药产业中的应用具有重要价值。 2.国内外研究现状分析并附主要参考文献（限1000字） 自1949年薯蓣皂苷元发现和利用以来，甾体激素的化学研究和工业生产迅速发展，经过结构改造，合成了类型众多的甾体激素类药物。20世纪50年代初，Marker利用霉菌氧化作用，在甾核11位引入了羟基，加之薯蓣皂苷元具有5，6位双键和3位羟基的特点，为生产甾体激素类药物奠定了良好的物质基础。薯蓣皂苷元是合成多种甾体激素和甾体避孕药较理想的前体，世界各国生产的甾体激素类药物中60%以上以此为原料。甾体激素应用广泛，发展迅速，美国仅皮质激素一类就有60多种药品上市，全球以薯蓣皂苷元为原料生产的甾体激素类药物达100多种.甾体避孕药对我国计划生育基本国策的实行有着重要作用。从1958年开始，我国就建立了以薯蓣皂苷元为主要原料的甾体激素药物工业，目前国内以薯蓣皂苷元为原料合成的口服避孕药，肾上腺皮质激素和性激素达50多种，是医药工业中仅次于抗菌素的一个重要领域。薯蓣皂苷元的发现和利用，为甾体激素类药物提供了丰富而经济的天然资源。随着甾体医药工业的迅速发展，薯蓣皂苷元已成为合成甾体激素药物和避孕药物的重要工业原料。 内生菌在植物体内是普遍存在的，长期生活在植物体内的特殊环境中并与宿主协同进化，一方面植物体为其提供生长必需的能量和营养；另一方面，内生菌又可通过自身的代谢产物或借助于信号传导作用对植物体产生影响。内生菌不仅能参与植物次生代谢及成分的转化合成，而且还能独立产生丰富的次生代谢产物。 盾叶薯蓣植物内生菌的研究较晚。自21世纪初始，国内学者先后从植株的地下茎组织中分离出丛赤壳属、镰刀菌属、支顶抱属和青霉属等真菌。Xu等从Fusarium redolen Dzf2分离株菌丝的提取物中获得了白僵菌素，抗菌实验显示其具有广谱的抗枯草芽抱杆菌、溶血性金黄色葡萄球菌、假单胞菌、根癌土壤杆菌等细菌及部分真菌的活性。zhang等，通过在发酵培养基中添加内生Fusarium redolens菌株产生的糖类真菌激发因子，使盾叶薯蓣细胞产薯预皂苷元的量提高3倍。研究结果预示，盾叶薯预内生真菌在薯预属植物的种植、加工和薯蓣皂苷元的生物转化等方面有潜在的应用价值。我们分离的3株盾叶薯蓣内生菌中，“Syb06.11.1”株的代谢产物中具有与天然植物相同的薯蓣皂素，已申请国家专利。 现阶段来源于植物材料的皂素提取工艺方法较多，而微生物发酵产物的提取分离工艺主要分为破壁——萃取——纯