糖苷酶抑制剂产生菌株的筛选及发酵研究

摘要

口服α-糖苷酶抑制剂能直接延缓肠道中淀粉的消化和吸收，进而有效降低餐后高血糖，已成为最便捷安全有效的一线降糖药物之一，开发生物活性更强的新型α-糖苷酶抑制剂具有非常广阔的应用前景。链霉菌具有强大的生物合成能力，一直以来都是人们筛选新型天然化合物的资源宝库。本研究旨在对链霉菌发酵产物库进行糖苷酶抑制剂的高通量筛选，并对活性菌株进行初步的发酵研究。
　　针对人α-麦芽糖苷酶(MGAM)这个糖代谢途径中重要的靶蛋白，建立了α-糖苷酶抑制剂药物的高通量筛选模型，并利用该模型对近1000株链霉菌的发酵产物进行了高通量筛选，最终得到了18株α-糖苷酶抑制剂产生菌株。从中选取一株PW860进行后续研究。
　　对链霉菌PW860进行10 L发酵罐水平发酵，发酵液中可积累一定量的α-糖苷酶抑制剂，通过绘制发酵曲线，发现该菌所产α-糖苷酶抑制剂属于次级代谢产物类型。采用膜过滤技术、离子交换树脂吸附及冷冻干燥等方法，从PW860发酵液中分离获得混合型α-糖苷酶抑制剂GIB860。GIB860对重组人α-麦芽糖苷酶(MGAM)具有明显的抑制作用，其对MGAM的抑制活性比同剂量的市售药物米格列醇强29倍。
　　上述研究结果表明，菌株PW860具有较高的α-糖苷酶抑制剂生产能力，且活性产物制备和分离方法可行，为进一步得到新的α-糖苷酶抑制剂单体奠定了基础。