微生物轉(zhuǎn)化牛蒡子機理及應(yīng)用的研究.pdf

1、牛蒡子為菊科植物牛蒡的干燥成熟果實，是一種常用的解表類中藥，據(jù)藥典記載，其主要有效成分是牛蒡子苷。然而近年來越來越多的藥理藥效實驗結(jié)果表明，牛蒡子苷經(jīng)過腸道微生物的作用生成牛蒡子苷元而吸收入血，因此牛蒡子苷元才是牛蒡子的有效成分。 目前對牛蒡子苷元的制備主要有兩種方法：化學(xué)水解法和酶解法?；瘜W(xué)法易使牛蒡子苷元發(fā)生異構(gòu)化而失活，酶解法存在成本過高等問題，都不適合工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)。本實驗室研究了微生物轉(zhuǎn)化牛蒡子的方法，并通過HPLC、

2、IR、MS、NMR等方法對發(fā)酵樣品進行了檢測，證明了溫和條件下利用微生物轉(zhuǎn)化牛蒡子苷生成牛蒡子苷元的可行性。 在此研究基礎(chǔ)上，本論文在轉(zhuǎn)化菌種誘變、發(fā)酵條件及提取工藝等方面進行了進一步的研究，使微生物轉(zhuǎn)化牛蒡子技術(shù)更加成熟，更加符合工業(yè)生產(chǎn)的要求。論文的主要研究內(nèi)容及結(jié)果包括： Ⅰ、牛蒡子轉(zhuǎn)化菌種的誘變微生物法轉(zhuǎn)化牛蒡子技術(shù)，主要是利用微生物生長過程中產(chǎn)生的β-葡萄糖苷酶，打斷牛蒡子苷中β-葡萄糖苷鍵，使其生成牛蒡子苷元

3、。通過誘變育種，篩選到了一株可轉(zhuǎn)化牛蒡子苷的高產(chǎn)β-葡萄糖苷酶菌株X3-1，為進一步提高牛蒡子苷的轉(zhuǎn)化率、縮短發(fā)酵時間奠定了基礎(chǔ)； Ⅱ、發(fā)酵條件優(yōu)化對種子培養(yǎng)條件、發(fā)酵條件及酶解條件進行優(yōu)化，確定發(fā)酵-酶解聯(lián)用工藝。該條件為： 1、種子培養(yǎng)：玉米糖化液25％，10％牛蒡子煮提液6％，麩皮汁3％，無機鹽1％，接種量為2％(孢子懸液濃度為1.325×10<'7>)，35℃培養(yǎng)24h； 2、發(fā)酵條件：將上述培養(yǎng)得到的種子

4、，去培養(yǎng)基后，按照15％的接種量接種至料水比為10％的牛蒡子帶渣發(fā)酵培養(yǎng)基中，35℃發(fā)酵48h； 3、酶解條件：發(fā)酵48h后酶解2h，酶解溫度60℃，酶解pH=6； Ⅲ、發(fā)酵動力學(xué)研究通過檢測發(fā)酵過程中菌體生長與營養(yǎng)物質(zhì)消耗、酶活變化與轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系，闡明微生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化牛蒡子的機理，為牛蒡子發(fā)酵條件的優(yōu)化提供指導(dǎo)； Ⅳ、提取工藝優(yōu)化利用大孔吸附樹脂從發(fā)酵樣品中分離提取牛蒡子苷元，并對提取工藝進行了優(yōu)化。最優(yōu)提取