周林芳:酶法提取虎杖中白藜芦醇及白藜芦醇酯的合成研究论文

周林芳:酶法提取虎杖中白藜芦醇及白藜芦醇酯的合成研究论文

本文主要研究内容

作者周林芳(2019)在《酶法提取虎杖中白藜芦醇及白藜芦醇酯的合成研究》一文中研究指出:白藜芦醇是一种天然多酚,具有显著的抗氧化活性,在预防癌症、保护心血管和神经系统、提高免疫、延长寿命等方面有重要作用,目前其在食品、医药、膳食补充剂、保健品和化妆品领域中有重要的应用价值。由于白藜芦醇生物利用度非常低,且在体内的代谢和排泄能力较强,把白藜芦醇和羧酸酯化,可有助于增加白藜芦醇的亲脂性、细胞穿透性和生物利用度,且两者之间还具有协同效应。本研究筛选一株能高产β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase,BGL,EC 3.2.1.21)的菌株,利用该酶高效水解虎杖苷得到白藜芦醇,以白藜芦醇和有机酸为原料合成多种白藜芦醇酯。通过对实验室保藏的14株具有产β-葡萄糖苷酶潜力的不同真菌(其中有4株未鉴定)的产酶能力分析,确定产酶能力最高的菌株Aspergillus niger SK34.002,其所产胞外BGL酶活力可达6.68 U/mL。其ITS序列全长561 bp,已提交至NCBI GenBank数据库,获得数据库登记号为MH032751。BGL的合成比菌体生长滞后,第3天开始产酶,最大产酶期在8天左右,将所产酶液作用于虎杖粉,对虎杖苷水解效果显著,且该菌具有很好的遗传稳定性。收集A.niger SK34.002的发酵液作为粗酶液,经活性炭脱色、硫酸铵分级沉淀、HiTrap Q HP离子交换层析和Superdex 200 10/300 GL凝胶过滤层析等步骤,获得纯化的BGL,比酶活为76.4 U/mg,纯化倍数达45倍。对酶的纯度和分子量进行测定,结果表明BGL是单亚基酶,分子量为128 kDa。通过对BGL的酶学性质研究发现,该酶的最适反应pH为4.5,pH超过7.0以后基本丧失酶活;在pH 3.0~4.5的柠檬酸缓冲液中保持24 h后,酶活仍可保持90%以上。该酶在60~70℃之间表现出较高的酶活力,其最适反应温度为70℃,但在该温度下不稳定;55℃以下保持高度的稳定性,该酶储藏稳定性非常好,在工业化生产中有明显优势。常见金属离子及EDTA对酶活基本没有影响,说明BGL为非金属依赖性酶。对该酶的底物特异性研究发现,该酶对所选的11种底物都能发生水解,其中活性最好的前三个底物分别是纤维二糖(209.9 U/mgprotein)、4-硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(pNPG,173.1U/mgprotein)和虎杖苷(75.9 U/mgprotein)。该酶对以上三个底物发生水解反应的米氏常数K_m分别为8.9 mM、2.9 mM和0.74 mM,可见,BGL对虎杖苷具有相对较低的K_m值,说明该酶对虎杖苷有更好的亲和力。同时研究了葡萄糖对BGL的抑制性,结果显示葡萄糖对BGL在pNPG为底物时表现为竞争性抑制,抑制常数K_i为3.8 mM。纯酶经SDS-PAGE蛋白电泳分析,切胶处理后采用MALDI-TOF/TOF-MS分析肽谱和各肽段的氨基酸信息,经检索获得一个Mascot Score达到173的有效匹配,匹配蛋白为beta-glucosidase[Aspergillus niger],氨基酸覆盖率5%,判断BGL为β-葡萄糖苷酶,但从有效的匹配肽段仅有两段推测该蛋白是一种新蛋白。以该酶对虎杖粉中的虎杖苷进行酶解,通过单因素实验得出酶解的最优工艺条件为:β-葡萄糖苷酶用量2.7 U/(g虎杖),pH=4.5,60℃酶解2.5 h,在该条件下,虎杖苷的转化率达到98%以上,白藜芦醇的含量比未酶解前提高了6.2倍。以21%(w/w)乙醇/22%(w/w)硫酸铵双水相体系为萃取剂,利用超声辅助双水相萃取技术直接从虎杖酶解液中提取白藜芦醇。利用聚酰胺柱层析进行分离纯化,干燥后得纯度为80.8%的白藜芦醇,总收率73.6%。以白藜芦醇和有机酸为起始原料,经两步法合成了6个白藜芦醇酯:三乙酰水杨酸白藜芦醇酯、三肉桂酸白藜芦醇酯、亚麻酸-3-白藜芦醇酯、亚麻酸-4’-白藜芦醇酯、三花生四烯酸白藜芦醇酯和三DHA白藜芦醇酯。所合成的化合物通过质谱、红外、氢谱、碳谱等检测手段确认结构。

Abstract

bai li lu chun shi yi chong tian ran duo fen ,ju you xian zhe de kang yang hua huo xing ,zai yu fang ai zheng 、bao hu xin xie guan he shen jing ji tong 、di gao mian yi 、yan chang shou ming deng fang mian you chong yao zuo yong ,mu qian ji zai shi pin 、yi yao 、shan shi bu chong ji 、bao jian pin he hua zhuang pin ling yu zhong you chong yao de ying yong jia zhi 。you yu bai li lu chun sheng wu li yong du fei chang di ,ju zai ti nei de dai xie he pai xie neng li jiao jiang ,ba bai li lu chun he suo suan zhi hua ,ke you zhu yu zeng jia bai li lu chun de qin zhi xing 、xi bao chuan tou xing he sheng wu li yong du ,ju liang zhe zhi jian hai ju you xie tong xiao ying 。ben yan jiu shai shua yi zhu neng gao chan β-pu tao tang gan mei (β-glucosidase,BGL,EC 3.2.1.21)de jun zhu ,li yong gai mei gao xiao shui jie hu zhang gan de dao bai li lu chun ,yi bai li lu chun he you ji suan wei yuan liao ge cheng duo chong bai li lu chun zhi 。tong guo dui shi yan shi bao cang de 14zhu ju you chan β-pu tao tang gan mei qian li de bu tong zhen jun (ji zhong you 4zhu wei jian ding )de chan mei neng li fen xi ,que ding chan mei neng li zui gao de jun zhu Aspergillus niger SK34.002,ji suo chan bao wai BGLmei huo li ke da 6.68 U/mL。ji ITSxu lie quan chang 561 bp,yi di jiao zhi NCBI GenBankshu ju ku ,huo de shu ju ku deng ji hao wei MH032751。BGLde ge cheng bi jun ti sheng chang zhi hou ,di 3tian kai shi chan mei ,zui da chan mei ji zai 8tian zuo you ,jiang suo chan mei ye zuo yong yu hu zhang fen ,dui hu zhang gan shui jie xiao guo xian zhe ,ju gai jun ju you hen hao de wei chuan wen ding xing 。shou ji A.niger SK34.002de fa jiao ye zuo wei cu mei ye ,jing huo xing tan tuo se 、liu suan an fen ji chen dian 、HiTrap Q HPli zi jiao huan ceng xi he Superdex 200 10/300 GLning jiao guo lv ceng xi deng bu zhou ,huo de chun hua de BGL,bi mei huo wei 76.4 U/mg,chun hua bei shu da 45bei 。dui mei de chun du he fen zi liang jin hang ce ding ,jie guo biao ming BGLshi chan ya ji mei ,fen zi liang wei 128 kDa。tong guo dui BGLde mei xue xing zhi yan jiu fa xian ,gai mei de zui kuo fan ying pHwei 4.5,pHchao guo 7.0yi hou ji ben sang shi mei huo ;zai pH 3.0~4.5de ning meng suan huan chong ye zhong bao chi 24 hhou ,mei huo reng ke bao chi 90%yi shang 。gai mei zai 60~70℃zhi jian biao xian chu jiao gao de mei huo li ,ji zui kuo fan ying wen du wei 70℃,dan zai gai wen du xia bu wen ding ;55℃yi xia bao chi gao du de wen ding xing ,gai mei chu cang wen ding xing fei chang hao ,zai gong ye hua sheng chan zhong you ming xian you shi 。chang jian jin shu li zi ji EDTAdui mei huo ji ben mei you ying xiang ,shui ming BGLwei fei jin shu yi lai xing mei 。dui gai mei de de wu te yi xing yan jiu fa xian ,gai mei dui suo shua de 11chong de wu dou neng fa sheng shui jie ,ji zhong huo xing zui hao de qian san ge de wu fen bie shi qian wei er tang (209.9 U/mgprotein)、4-xiao ji ben ji -β-D-bi nan pu tao tang gan (pNPG,173.1U/mgprotein)he hu zhang gan (75.9 U/mgprotein)。gai mei dui yi shang san ge de wu fa sheng shui jie fan ying de mi shi chang shu K_mfen bie wei 8.9 mM、2.9 mMhe 0.74 mM,ke jian ,BGLdui hu zhang gan ju you xiang dui jiao di de K_mzhi ,shui ming gai mei dui hu zhang gan you geng hao de qin he li 。tong shi yan jiu le pu tao tang dui BGLde yi zhi xing ,jie guo xian shi pu tao tang dui BGLzai pNPGwei de wu shi biao xian wei jing zheng xing yi zhi ,yi zhi chang shu K_iwei 3.8 mM。chun mei jing SDS-PAGEdan bai dian yong fen xi ,qie jiao chu li hou cai yong MALDI-TOF/TOF-MSfen xi tai pu he ge tai duan de an ji suan xin xi ,jing jian suo huo de yi ge Mascot Scoreda dao 173de you xiao pi pei ,pi pei dan bai wei beta-glucosidase[Aspergillus niger],an ji suan fu gai lv 5%,pan duan BGLwei β-pu tao tang gan mei ,dan cong you xiao de pi pei tai duan jin you liang duan tui ce gai dan bai shi yi chong xin dan bai 。yi gai mei dui hu zhang fen zhong de hu zhang gan jin hang mei jie ,tong guo chan yin su shi yan de chu mei jie de zui you gong yi tiao jian wei :β-pu tao tang gan mei yong liang 2.7 U/(ghu zhang ),pH=4.5,60℃mei jie 2.5 h,zai gai tiao jian xia ,hu zhang gan de zhuai hua lv da dao 98%yi shang ,bai li lu chun de han liang bi wei mei jie qian di gao le 6.2bei 。yi 21%(w/w)yi chun /22%(w/w)liu suan an shuang shui xiang ti ji wei cui qu ji ,li yong chao sheng fu zhu shuang shui xiang cui qu ji shu zhi jie cong hu zhang mei jie ye zhong di qu bai li lu chun 。li yong ju xian an zhu ceng xi jin hang fen li chun hua ,gan zao hou de chun du wei 80.8%de bai li lu chun ,zong shou lv 73.6%。yi bai li lu chun he you ji suan wei qi shi yuan liao ,jing liang bu fa ge cheng le 6ge bai li lu chun zhi :san yi xian shui yang suan bai li lu chun zhi 、san rou gui suan bai li lu chun zhi 、ya ma suan -3-bai li lu chun zhi 、ya ma suan -4’-bai li lu chun zhi 、san hua sheng si xi suan bai li lu chun zhi he san DHAbai li lu chun zhi 。suo ge cheng de hua ge wu tong guo zhi pu 、gong wai 、qing pu 、tan pu deng jian ce shou duan que ren jie gou 。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自江南大学的周林芳,发表于刊物江南大学2019-03-18论文,是一篇关于白藜芦醇论文,虎杖苷论文,葡萄糖苷酶论文,酶学性质论文,超声辅助双水相萃取论文,白藜芦醇酯论文,多不饱和脂肪酸论文,江南大学2019-03-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自江南大学2019-03-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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