應用生物信息學定向篩選產角鯊烯的微生物研究分析

陳 筆，陳良強，胡光源，王和玉，王 莉，楊 帆

（貴州茅臺酒股份有限公司技術中心，貴州仁懷 564500）

角鯊烯是一種高度不飽和直鏈三萜烯類化合物，具有抗癌、抗腫瘤、抗氧化等生物活性[1]，廣泛應用于醫藥、食品和化妝品等工業領域[1-2]。角鯊烯雖廣泛存在于動物[3]、植物和微生物[4]體內，但是深海鯊魚的肝油目前仍是角鯊烯最為主要的來源。通過篩選高產或基因改造微生物菌株[5]發酵獲取角鯊烯具有生產周期短、不受時間和地域限制、易操作等優點[6-7]，為解決角鯊烯資源的匱乏問題開辟了一條新途徑。

目前，文獻中篩選高產角鯊烯菌株的方法主要是通過非目標性的大量篩選，然后再測定角鯊烯的產量。例如，王曉龍[6]從紅樹林的腐葉中分離得到高產角鯊烯菌株Pseudozymasp.SD301，Bhattacharjee 等[9]從蜂蜜中分離得到產角鯊烯德氏孢圓酵母，Brid 等[10]在漢遜德巴利酵母、深紅螺菌和構巢曲霉等微生物中檢出角鯊烯。同時，隨著微生物基因組、轉錄組和蛋白質組等數據的日益豐富[11]，大量數據表明微生物有非常豐富的次級代謝產物合成基因簇，運用任何一種單一的培養基均無法完全反映菌株的代謝產物生產能力[12]。為激活沉默基因，充分挖掘微生物產角鯊烯的潛力，需根據不同微生物的特點嘗試多種培養基，并不斷優化培養基配方[13-14]。這種傳統非目標性的篩選和培養優化方法周期較長，并且檢測角鯊烯的方法較為復雜，會耗費大量的時間、精力與資金[15-16]。因此，利用生物信息學提高篩選效率和挖掘微生物產角鯊烯的潛力有著重要的經濟意義。……