姜黃素微生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的研究.pdf

1、姜黃素(Curcumin)是一種多酚類化合物，具有廣泛的生物活性。由于姜黃素存在水溶性差、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、生物利用度低等問題，使其在食品和醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用受到一定的限制。通過微生物轉(zhuǎn)化法對(duì)姜黃素進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾是解決上述問題的有效途徑之一。利用微生物細(xì)胞中含有的功能和性質(zhì)各異的相關(guān)酶系，可有效轉(zhuǎn)化姜黃素底物合成含有不同取代基，且性能優(yōu)于姜黃素的系列衍生物。
　　本論文針對(duì)微生物轉(zhuǎn)化制備姜黃素衍生物進(jìn)行了優(yōu)良轉(zhuǎn)化菌株的篩選及菌種鑒定;轉(zhuǎn)化產(chǎn)

2、物的分離純化及結(jié)構(gòu)解析;轉(zhuǎn)化菌株發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化;以及靜息細(xì)胞轉(zhuǎn)化過程條件優(yōu)化等，為今后研發(fā)性能更優(yōu)的姜黃素類藥物奠定良好的基礎(chǔ)。
　　首先，從土壤中篩選得到了對(duì)姜黃素具有較好轉(zhuǎn)化能力的菌株ZJPH0802。通過形態(tài)學(xué)、生理生化特征，并結(jié)合分子鑒定，該菌株被鑒定為庫德里阿茲威畢赤酵母(Pichia kudriavzevii) ZJPH0802。通過TLC和HPLC法檢測(cè)，該菌株轉(zhuǎn)化姜黃素后形成兩個(gè)主要的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物。其中，轉(zhuǎn)化產(chǎn)物Ⅰ的

3、Rf值為0.424，保留時(shí)間為26 min，轉(zhuǎn)化產(chǎn)物Ⅱ的Rf值為0.712，保留時(shí)間為62 min。利用硅膠柱層析和制備薄層層析法對(duì)Pichia kudriavzevii ZJPH0802的批量轉(zhuǎn)化液進(jìn)行分離純化，制備得到產(chǎn)物Ⅰ0.005 g，產(chǎn)物Ⅱ0.008 g，經(jīng)HPLC法檢測(cè)，兩者的純度均大于95％。UV檢測(cè)顯示，在200～500 nm范圍內(nèi)，產(chǎn)物Ⅰ和產(chǎn)物Ⅱ的最大吸收波長均為280 nm。LC-MS檢測(cè)結(jié)果表明，產(chǎn)物Ⅰ的分子量為3

4、74，根據(jù)分子量和碎片峰的信息初步推斷產(chǎn)物Ⅰ為六氫姜黃素;產(chǎn)物Ⅱ的分子量為372，根據(jù)分子量和碎片峰的信息初步推斷其為四氫姜黃素。最后經(jīng)1H-NMR進(jìn)一步證實(shí)了推測(cè)結(jié)果。
　　繼而，以六氫姜黃素產(chǎn)率為優(yōu)化目標(biāo)，對(duì)Pichia kudriavzeviiZJPH0802的發(fā)酵培養(yǎng)基組成和靜息細(xì)胞轉(zhuǎn)化條件進(jìn)行了優(yōu)化，確定最佳培養(yǎng)基組成為:甘油50 g/L;蛋白胨5g/L; MgSO4·7H2O0.4 g/L;KH2PO40.2 g/L;

5、 K2HPO40.2 g/L;最佳轉(zhuǎn)化工藝條件為:pH6.5;靜息細(xì)胞濃度50 g/L;底物姜黃素濃度50 mg/L;轉(zhuǎn)化40 h。通過對(duì)發(fā)酵培養(yǎng)基組成和轉(zhuǎn)化條件的優(yōu)化，六氫姜黃素的產(chǎn)率由優(yōu)化前的11.91％提高到47.89％，為優(yōu)化前的4.0倍。
　　最后，以四氫姜黃素產(chǎn)率為優(yōu)化目標(biāo)，對(duì)Pichia kudriavzeviiZJPH0802的發(fā)酵培養(yǎng)基組成和靜息細(xì)胞轉(zhuǎn)化條件也進(jìn)行了優(yōu)化，得到最優(yōu)的培養(yǎng)基組成為:葡萄糖25 g/L