提供類芽孢桿菌發酵生產α-葡萄糖苷酶抑制劑的培養基組成制造技術

一種提供類芽孢桿菌生產α?葡萄糖苷酶抑制劑的培養基組成，由幾丁質為碳源、蛋白質組為氮源以及無機鹽所組合而成，經類芽孢桿菌發酵代謝可轉變成具有大量α?葡萄糖苷酶抑制劑的培養殘余基質，具有抑制α?葡萄糖苷酶的功能。

Medium Composition for Bacillus-like Fermentation to Produce Alpha-Glucosidase Inhibitors

A culture medium for producing alpha-glucosidase inhibitors by Bacillus-like bacteria is composed of chitin as carbon source, proteome as nitrogen source and inorganic salt. It can be transformed into a culture residual matrix with a large number of alpha-glucosidase inhibitors by fermentation and metabolism of Bacillus-like bacteria, and has the function of inhibiting alpha-glucosidase.

【技術實現步驟摘要】
提供類芽孢桿菌發酵生產α-葡萄糖苷酶抑制劑的培養基組成
本專利技術涉及一種培養基組成，尤其涉及一種可增加類芽孢桿菌發酵產生α-葡萄糖苷酶抑制劑量的培養基。
技術介紹
α-葡萄糖苷酶(α-glucosidase)存在人體小腸上皮細胞之中，以利小腸對于葡萄糖的吸收，若α-葡萄糖苷酶功能異常可能會導致第二型糖尿病、龐貝氏癥、無精癥的發生，而α-葡萄糖苷酶抑制劑(α-glucosidaseinhibitors,α-GI)，是通過可逆性抑制小腸的α-葡萄糖苷酶活性，延緩多糖、雙糖轉化為可吸收的葡萄糖的過程，進而起到減緩餐后血糖升高的作用。α-葡萄糖苷酶抑制劑是第二型糖尿病的一線降血糖藥物，降糖療效顯著、快速且持久，單藥治療血糖控制未能達標時可與其他降糖藥物聯用，進一步改善血糖，服用簡便。專利技術人于研究中發現多種類芽孢桿菌屬(Paenibacillussp.)的菌，在發酵培養過程中或多或少會產生α-葡萄糖苷酶抑制劑，其中中國臺灣申請號105137545中公開一種生產α-葡萄糖苷酶抑制劑的類芽孢桿菌DSM32521，且從動物實驗上發現，該DSM32521類芽孢桿菌所產生的α-葡萄糖苷酶抑制劑，相較現有技術中的葡萄糖苷酶抑制劑(如阿卡波糖(Acarbose))，不會令動物產生副作用。本專利技術的改良液體培養基的成份，以提高類芽孢桿菌的生長速度，增加單位體積的產量，以降低成本及減少制程時間。
技術實現思路
本專利技術的目的，在于提供一種令類芽孢桿菌生產α-葡萄糖苷酶抑制劑的培養基組成，經類芽孢桿菌發酵代謝可轉變成具有大量α-葡萄糖苷酶抑制劑的培養殘余基質，具有抑制α-葡萄糖苷酶的功能。為達上述的目的，其技術手段在于提供一種培養基，由幾丁質、無機鹽以及蛋白質組所組合而成，而該幾丁質與蛋白質組分別做為該培養基的碳/氮來源，其中該幾丁質與該蛋白質的最佳混合比例為1：0.2。因此，本專利技術提供了一種提供類芽孢桿菌發酵生產α-葡萄糖苷酶抑制劑的培養基組成，其包括重量百分比0.1～2.5％的碳/氮源以及0.01～0.2％的無機鹽所組合而成；其中，該培養基組成應用于提供類芽孢桿菌發酵生產α-葡萄糖苷酶抑制劑。優選的，該碳/氮源分別為一幾丁質以及一蛋白質組。進一步優選的，該幾丁質為一去除蛋白質的去無機鹽蟹殼粉或者一去除蛋白質的去無機鹽蝦殼粉的。進一步優選的，該蛋白質組為一蛋白胨以及一酵母萃取物混合所組成。優選的，該無機鹽包括MgSO4.7H2O以及K2HPO4。進一步優選的，該幾丁質與蛋白質組混合的比例為1：0.2。優選的，該蛋白胨與酵母萃取物的混合比例為5：3至7：5。優選的，該幾丁質與MgSO4.7H2O的混合比例為1：0.05。優選的，該幾丁質與K2HPO4的混合比例為1：0.1。附圖說明圖1為類芽孢桿菌DSM32521在不同培養基配方中的生長曲線圖。圖2為不同比例的幾丁質與蛋白質組所產生的α-葡萄糖苷酶抑制劑對酵母菌α-葡萄糖苷酶的抑制柱狀圖。附圖標記說明CSP去無機鹽蟹殼粉SSP去無機鹽蝦殼粉protein蛋白質組NB市售培養基具體實施方式為便于更進一步的能對本專利技術的技術手段及運作過程有更進一步的認識與了解，現舉例配合說明書附圖，詳細說明如下。一種提供類芽孢桿菌發酵生產α-葡萄糖苷酶抑制劑的培養基組成，其中該培養基可增進微生物的生長，尤其將類芽孢桿菌培養于本專利技術的液態培養基中，經過類芽孢桿菌發酵代謝轉變成具有大量α-葡萄糖苷酶抑制劑(α-glucosidaseinhibitors)的培養基殘余基質，以制備抑制α-葡萄糖苷酶的口服劑。本專利技術的培養基由一重量百分比為0.1～2.5％的碳/氮源以及一0.01～0.2％的無機鹽所組合而成。其中該碳/氮源分別為一幾丁質以及一蛋白質組protein所組成。該幾丁質選自利用熱堿法去除蛋白質的一去無機鹽蟹殼粉CSP或一去無機蝦蟹殼粉SSP其中的一種，其中該幾丁質較佳為1％的該去無機鹽蟹殼粉CSP。該蛋白質組protein為一蛋白胨(Peptone)與酵母萃取物(YeastExtract)所組成，其中該蛋白胨與酵母萃取物的混合比例為5：3至7；5，優選的，而該蛋白質組protein最佳比例為6：4。本實施例的該無機鹽分別為MgSO4.7H2O以及K2HPO4，其中該幾丁質與MgSO4.7H2O以及K2HPO4的最佳混合比例分別為1：0.05以及1：0.1。實施例1該碳/氮源混合比例測試本專利技術利用1％該去無機鹽蟹殼粉CSP與不同比例(0/1、0.2/1以及0.4/1)該蛋白質組protein混合，經類芽孢桿菌DSM32521發酵4天后，取得發酵上清液的α-葡萄糖苷酶抑制劑。請參閱圖1所示，以該去無機鹽蟹殼粉CSP與該蛋白質組protein混合比例為1：0.2所得的α-葡萄糖苷酶抑制劑活性最高。進一步將類芽孢桿菌DSM32521分別培養于不同比例的該蛋白質組protein與該去無機鹽蟹殼粉CSP(0.1/1、0.2/1、0.3/1、0.4/1、0.6/1以及0.8/1)培養基，以及一市售培養基NB，并測試所產生的α-葡萄糖苷酶抑制劑，對酵母菌的α-葡萄糖苷酶的抑制活性。請參閱圖2所示，當該蛋白質組protein與該去無機鹽蟹殼粉CSP混合比例為0.2：1時，所產生的α-葡萄糖苷酶抑制劑具有最大抑制活性。不同類芽孢桿菌產生α-葡萄糖苷酶抑制劑本實驗利用不同類芽孢桿菌意及其他培養于本專利技術的培養基中，將其發酵取得的上清液分別針對酵母菌、細菌以及大鼠的α-葡萄糖苷酶，進行活性抑制分析。請參閱下表1，使用本專利技術的培養基后，類芽孢桿菌所得的上清液對酵母菌、細菌以及大鼠的α-葡萄糖苷酶皆具有抑制活性，由此可知本專利技術的培養基亦可通過不同類芽孢桿菌產生α-葡萄糖苷酶抑制劑，但不以表1為限。表1單位：抑制率(％)*菌名后有TKUXXX編號的細菌為專利技術人篩選出的菌種，非本案欲主張的菌種。實施例2本實施例探討本專利技術的培養基與該市售培養基NB對于類芽孢桿菌產生α-葡萄糖苷酶抑制劑量的比較，于本實施例中將類芽孢桿菌DSM32521分別培養于本專利技術的培養基以及市售培養基NB，將其代謝產生的α-葡萄糖苷酶抑制劑，對S.cerevisiaeα-葡萄糖苷酶進行抑制活性測試。請參閱下表2，本專利技術的培養基相較該市售培養基NB，在α-葡萄糖苷酶抑制劑產量上提升了2.5倍(從5,000U/mL提升至12,379U/mL)，而IC50的數值降了12倍(從81μg/mL降至6.7μg/mL)，顯示本專利技術的培養基組成具有提高微生物生長速度，提高單位體積內的菌量，并提高類芽孢桿菌發酵代謝產生的α-葡萄糖苷酶抑制劑產量。表2實施例3本實施例比較類芽孢桿菌DSM32521于本專利技術培養基中所發酵產生的α-葡萄糖苷酶抑制劑與市售糖尿病用藥Acarbose對于各種α-葡萄糖苷酶的抑制活性。請參閱下表3，本專利技術培養基所產生的α-葡萄糖苷酶抑制劑較市售糖尿病用藥Acarbose對于大鼠α-葡萄糖苷酶(Ratα-glucosidase)具有更強抑制活性。表3類芽孢桿菌DSM32521的生物寄存正本存放于申請號US15/636,641中。類芽孢桿菌生物寄存的資料如下：單位：德國微生物菌種保藏中心DSMZ(DeutscheSammlungvonMikroorganismen本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種提供類芽孢桿菌發酵生產α?葡萄糖苷酶抑制劑的培養基組成，其特征在于，其包括重量百分比0.1～2.5％的碳/氮源以及0.01～0.2％的無機鹽所組合而成；其中，該培養基組成應用于提供類芽孢桿菌發酵生產α?葡萄糖苷酶抑制劑。

【技術特征摘要】
2017.06.27 TW 1061213661.一種提供類芽孢桿菌發酵生產α-葡萄糖苷酶抑制劑的培養基組成，其特征在于，其包括重量百分比0.1～2.5％的碳/氮源以及0.01～0.2％的無機鹽所組合而成；其中，該培養基組成應用于提供類芽孢桿菌發酵生產α-葡萄糖苷酶抑制劑。2.如權利要求1所述的提供類芽孢桿菌發酵生產α-葡萄糖苷酶抑制劑的培養基組成，其特征在于，該碳/氮源分別為一幾丁質以及一蛋白質組。3.如權利要求2所述的提供類芽孢桿菌發酵生產α-葡萄糖苷酶抑制劑的培養基組成，其特征在于，該幾丁質為一去除蛋白質的去無機鹽蟹殼粉或者一去除蛋白質的去無機鹽蝦殼粉。4.如權利要求2所述的提供類芽孢桿菌發酵生產α-葡萄糖苷酶抑制劑的培養基組成，其特征在于，該蛋白質組為一蛋白胨以...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王三郎，阮文邦，
申請(專利權)人：淡江大學，
類型：發明
國別省市：中國臺灣,71