一株将人参皂苷Rf转化至人参皂苷Rg1的沙雷氏菌HGS-487菌株及用途
技术领域
本发明涉及一种沙雷氏菌菌株，该菌株可将人参皂苷Rf转化至人参皂苷Rg1，属于微生物
技术领域
。背景技术
人参(Panax ginseng)是我国传统中药材。人参皂苷(Ginsenoside)是人参的主要活性药用成分，具有抗肿瘤、抗氧化、保护心血管系统和神经系统等诸多生理和药理活性，广泛应用于药物和保健品的开发。
人参皂苷Rg1具有良好的保护中枢神经系统的作用，可以延缓和减少神经元的凋亡，具有促进皮层神经干细胞增殖和神经胶质样定向分化的作用，还可以通过提高脑啡肽酶的表达降低脑内β淀粉样蛋白含量，具有良好的抗阿兹海默症作用。Rg1也具有良好的保护心血管系统的作用，可通过调控内源性线粒体凋亡途径，明显减少缺血/再灌注后心律失常的发生率；还可通过下调RhoA信号通路的活性降低心肌血流量和抑制心肌结构改变，保护心肌免受损伤；也可通过抑制炎症反应，改变心肌病理变化，从而发挥抗心肌缺血再灌注损伤作用。
人参皂苷Rg1在人参中含量低，而人参皂苷Rf的含量高。将人参皂苷Rf转化为药用价值更高的人参皂苷Rg1，是提升人参皂苷的利用价值以及获取更好药物和保健品成分的有效途径之一。
人参皂苷Rf转化至Rg1的方法包括物理法、化学法和微生物转化法等。物理法和化学法在转化过程中容易破坏苷元结构，且转化率低、反应剧烈、副产物多。而微生物转化法具有转化效率高、特异性强、能耗低、无污染等优势。
发明内容
本发明解决了背景技术中的问题，提供了一株将人参皂苷Rf转化至人参皂苷Rg1的沙雷氏菌属(Serratia sp.)HGS-487菌株，该菌株可以将人参皂苷Rf转化至人参皂苷Rg1，转化率高。
本发明人筛选到一株新型菌株，该菌株被命名为HGS-487，为一种沙雷氏杆菌(Serratia sp.)菌株，该菌株保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国，武汉，武汉大学；邮编430072，保藏日期为2019年12月17日，保藏编号为：CCTCC NO： M20191057；该菌株的16S rDNA序列如SEQ ID NO.1所示。
上述沙雷氏菌HGS-487菌株能够用于发酵转化制备人参皂苷Rg1。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明所提供的沙雷氏菌HGS-487菌株能够将人参皂苷Rf转化至人参皂苷Rg1；该菌株转化生产人参皂苷Rg1的成本低、反应快、转化率高，发酵12h的人参皂苷Rf转化至人参皂苷Rg1的转化效率高达67％。该菌株转化生产人参皂苷Rg1反应中，目标产物明确，其他杂质干扰较小，更易制备人参皂苷Rg1，在大量发酵生产Rg1过程中存在明显的优势。
附图说明
图1为沙雷氏菌HGS-487菌株的发酵转化前发酵液中人参皂苷Rf和人参皂苷Rg1的HPLC检测图；
图2为沙雷氏菌HGS-487菌株的发酵转化后发酵液中人参皂苷Rf和人参皂苷Rg1的HPLC检测图；
图3为沙雷氏菌HGS-487菌株的发酵转化后发酵液中人参皂苷Rf和人参皂苷Rg1的LC-MS单通道定向检测图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做详细具体的说明，但是本发明的保护范围并不局限于以下实施例。
菌株的分离、培养
本实施例中将采自长白山的5年生新鲜野山参的0.5g根组织用75％乙醇表面消毒20min，无菌水清洗3-5次后，放入事先灭菌备用的研钵中，加5mL无菌水研磨成悬浊液，均匀涂布在LA培养基平板上，于37℃恒温培养箱中倒置培养3～5d，用牙签挑取平板上长出的细菌至新的LA平板并进行反复纯化，直至得到单菌落。
将单克隆细菌挑取至装有600μL LB液体培养基的1.5mL EP管中，37℃、190r/min摇床培养1d后，加入等体积的50％甘油，混匀后于-80℃超低温冰箱中保存，每个菌株至少保存3份。
菌株的筛选
将保存的菌种取10μL接种到10mL LB液体培养基中，于37℃恒温摇床180r/min 活化培养24h后，按照5％转接量转接至100mL LB液体培养基(装液量100mL/250mL) 进行发酵，37℃、180r/min摇床培养至OD600＝0.8时，添加人参皂苷Rf至终浓度为30 mg/L。经过12h发酵培养后，收集发酵液。
对各菌株发酵液样品进行HPLC检测，将其与标准品人参皂苷Rf以及Rg1的HPLC 谱图和数据进行比对，确定菌株是否能将Rf定向转化为Rg1。并根据相应人参皂苷的标准曲线，计算目标菌株对Rf的转化效率。
经过以上检测后筛选得到一株能够将人参皂苷Rf转化至人参皂苷Rg1的人参内生菌，将其命名为HGS-487菌株。该菌株发酵12h的人参皂苷Rf转化至人参皂苷Rg1 的转化效率为67％，发酵转化前发酵液HPLC检测如图1所示；发酵转化后发酵液HPLC 检测如图2所示。
申请人将HGS-487菌株发酵转化后的发酵液采用LC-MS单通道定向检测，检测结果如图3所示，进一步确定HGS-487菌株能够将人参皂苷Rf转化至人参皂苷Rg1。
测序及序列比对、分析
HGS-487菌株的16S rDNA序列由某生物技术有限公司测序，该菌株的16S rDNA 序列如SEQ ID NO.1所示。测序结果在GenBank核酸数据库中进行Blast相似性分析，经Blast序列比对及进化树分析，确定其为沙雷氏菌属(Serratia sp.)细菌。
菌株的保藏：
将该菌株保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国，武汉，武汉大学；邮编430072，保藏日期为2019年12月17日，保藏编号为：CCTCC NO：M20191057。
序列表
<110> 山西中医药大学
<120> 一株将人参皂苷Rf转化至人参皂苷Rg1的沙雷氏菌HGS-487菌株及用途
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1449
<212> DNA
<213> 沙雷氏菌(Serratia sp. strain)
<400> 1
gctgacgtca gactacacat gcagtcgagc ggtagcacag gagagcttgc tctctgggtg 60
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