产β-葡萄糖苷酶微生物的筛选鉴定及其在人参皂苷Compound K转化中的应用

本试验用七叶苷培养基从西洋参(Panax quinquefolius)的根际土壤中筛选产β-葡萄糖苷酶的菌种,并通过转化试验发现一株可以高效转化人参皂苷Rb1为人参皂苷Compound K(C-K)的菌株。基于16S rDNA基因序列的系统进化树分析确定该菌株为耐热科恩氏菌(Cohnella thermotolerans)。根据单因素试验结果,选取菌液浓度、反应pH值、反应时间3个因素,以C-K的含量为响应值,采用Box-Behnken中心组合试验设计3因素3水平的响应面试验,建立回归模型。确定优化的皂苷转化条件为反应pH 6.4、菌液浓度9.0×10^(8)cfu/mL、反应时间7.5 d,在该条件下人参皂苷转化率为78.36%。通过高效液相色谱分析该菌株转化人参皂苷Rb1的途径为Rb1→Rd→F2→C-K。本研究为稀有皂苷C-K的微生物转化提供了新的菌种来源,也为C-K的工业化生产提供了理论依据。

枯草芽孢杆菌LM 4-2发酵人参芦头生物转化人参皂苷Rd的研究

人参为我国传统的食药同源资源,但由于潜在的催吐等副作用,在人参炮制过程中需要做去芦处理,导致大量的人参芦头被丢弃,造成了严重的资源浪费,如何减少浪费、提高人参的综合应用需要进行相应研究。该研究建立了基于超高液相色谱法的人参皂苷检测方法,通过对13种人参皂苷单体进行测试,验证了该检测方法的准确性与可靠性。采用生物转化的方法,从6株候选菌株中筛选出转化人参皂苷Rd产量最高的菌株Bacillus subtilisLM 4-2,推测人参皂苷Rd经由Rc水解途径转化而来,进一步通过单因素试验与响应面试验设计,确定了菌株LM 4-2的最佳发酵条件为发酵时间20 d,温度30℃,料液比1∶4.3(g∶mL),接种量7.5%,该优化条件下Rd产量为(6.375±0.006)mg/g。同时,研究还对人参芦头发酵提取物的抗氧化性和抑菌效果进行了测定,抗氧化性试验发现DPPH自由基的清除率随着提取物浓度的增加而增加,提取物质量浓度为50 mg/mL时,DPPH自由基的清除率为82.55%;抑菌试验结果表明,在提取物质量浓度达到1.0 mg/mL时,对测试菌株金黄色葡萄球菌,枯草芽孢杆菌和大肠杆菌均能产生抑制作用,发酵液对3种测试菌株的最低抑制浓度分别为1.0、0.75和1.0 mg/mL。这些研究为通过菌株LM 4-2发酵人参芦头转化人参皂苷Rd、提高人参芦头的应用价值提供了参考。

微生物对人参果总皂苷中人参皂苷化合物K的转化作用

目的利用微生物转化法对人参果总皂苷(SFPG)进行生物转化,制备人参皂苷化合物K(C-K)。方法从种植人参的土壤中筛选、分离4种微生物m14、m3、m8、m9对SFPG进行转化,筛选最佳活性菌株;以C-K的量为指标,采用TLC和HPLC法检测微生物的转化结果。结果真菌m14为转化C-K的最佳活性菌株,最佳转化条件为转化时间6d,转化温度30℃,摇床转数160r/min,转化初始pH值为自然pH5.5,转化底物质量浓度为120mg/mL。转化后的C-K的量是转化前的41.65倍。结论真菌m14转化SFPG中C-K的专属性强、转化效率高,为C-K的工业化生产提供了一条新的途径。

微生物转化法制备人参皂苷Compound K的研究进展

稀有人参皂苷Compound K(CK)是二醇型非天然人参皂苷,是其他二醇型人参皂苷在人体肠道内的降解产物。因其在抗肿瘤等方面有特效,需大量制备以满足医疗和科研需要,因此,有效获得稀有人参皂苷CK已开展了大量研究。本文就人参皂苷CK的微生物转化及制备进行系统的综述,旨在为其进一步开发利用提供参考。

微生物转化人参皂苷Re为人参皂苷Rh1的研究

人参皂苷Re是人参的主要药理活性成分,具有抑制癌细胞增长、阻止癌细胞转移及保护神经等重要生理作用,稀有人参皂苷Rh1在抗癌方面的疗效更为显著。为获得较高含量的Rh1,微生物转化是目前较为有效途径。该研究从人参种植土中筛选可转化常量人参皂苷Re为稀有人参皂苷Rh1的目的菌株S329,以西洋参提取物为反应底物进行微生物发酵实验,利用高效液相色谱(HPLC)法对人参皂苷Re及其发酵产物进行分析。结果表明,通过对菌株形态学观察和18S r DNA测序分析,且通过在NCBI数据库上的Blast比对分析,鉴定高效菌株S329属于溜曲霉(Aspergillus tamarii),人参皂苷Re转化人参皂苷Rh1的转化率为27.65%。

微生物法转化人参皂苷的研究进展

人参具有多种药理功效(如抗肿瘤、抗癌、抗衰老等),除人参多糖、人参多肽等化合物外,其主要有效成分是人参皂苷。因此,通过化学法、酶法和微生物法对人参皂苷进行定向改造,水解其糖苷键,减少高含量人参皂苷的糖基数量,获得具有更高药理活性的稀有人参皂苷(如C-K,F2等),从而提高人参的经济附加值。因此对微生物法转化人参皂苷研究现状及进展进行了综述,为微生物法转化人参皂苷的进一步研究提供相关依据。

微生物转化人参皂苷Rc和Rd的研究

人参皂苷尤其是稀有人参皂苷具有重要的药理活性,但在人参中含量极其稀少。通过运用薄层层析和高效液相色谱分析技术,对4种真菌转化人参皂苷R c和Rd生成稀有皂苷的代谢作用进行分析,结果显示4种真菌均具有较强转化人参皂苷R c和Rd的能力。其中,转化人参皂苷R c的主要代谢途径推测为R c→M c1→M c→CK→PPD;而在转化人参皂苷Rd的过程中可能存在2条代谢途径,其中主要途径推测为Rd→F2→CK→PPD,而另一条途径则由人参皂苷Rd直接转化为Rg3。试验结果为进一步通过优化试验条件积累代谢产物Rg3或CK,以及分离纯化相应的人参皂苷糖苷酶提供了良好基础。

黑曲霉Aspergillus niger对人参皂苷Re的微生物转化

目的:筛选长白山人参土壤中的活性微生物,转化单体人参皂苷产生稀有人参皂苷成份。方法:从长白山人参根际土壤中分离各类菌株,对单体人参皂苷Re进行微生物转化,通过硅胶柱层析等方法对转化产物进行分离纯化,采用波谱解析及理化常数对其进行结构鉴定。结果:从长白山人参根际土壤中分离各类真菌菌株68株,3株真菌对三醇组人参皂苷Re具有转化作用,其中黑曲霉Aspergillusniger的转化活性较强,转化产物为人参皂苷Rg1、Rg2和Rh1。结论:首次报道黑曲霉能将人参皂苷Re转化为人参皂苷Rg1、Rg2和Rh1这一转化过程。

微生物转化人参皂苷Rb_1为Rg_3的研究

利用18种菌株对人参皂苷Rb1进行生物转化研究,发现一种绿毛状GY-06菌使人参皂苷Rb1有效地转化为Rg3.经形态学和内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)基因序列分析,确定其为一种扩展青霉(Penicilliumexpansum).

微生物转化人参皂苷Rb1为稀有皂苷F2

从橙汁中分离到的菌株CZ2能使人参皂苷Rb1转化为稀有皂苷F2和gypenoside-XVII.最佳转化培养基含酵母提取粉1 g/L、氯化铵0.5 g/L、磷酸氢二钾1 g/L、磷酸二氢钾0.5 g/L、硫酸镁0.25 g/L,pH值为4.0.菌株CZ对人参皂苷Rb1的生物转化机理为Rb1→Gpy-XVII→F2.

微生物转化人参皂苷Rb1为C-K的研究

利用23种菌株对人参皂苷Rb1进行生物转化研究,发现一种灰绿毛状GH-9菌株使人参皂苷Rb1有效地转化为C-K。经形态学和内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)基因序列分析,该菌株属于青霉属(Penicillium),且接近于Penicillium dipodomyicola。

人参皂苷CK活性及生物转化合成研究进展

人参皂苷CK(Compound K)属于稀有人参皂苷,是由天然二醇型人参皂苷经肠道微生物转化得到的主要代谢产物,在天然人参药材中几乎是不存在的,其具有独特的化学结构和药理活性,在抗癌、抗炎、抗糖尿病、调节神经系统、抗血管生成、抗衰老等方面表现出高度的安全性和多样性生物学。人参皂苷CK在人体内吸收度高,但生产技术和成本高,采用高效生物转化方法合成人参皂苷CK,将进一步提高其在药物研发领域的应用价值,扩大人参皂苷CK在药物和大健康领域的应用。本文综述了人参皂苷CK药理学活性及生物转化合成研究的研究进展,以期为人参皂苷CK的生产和应用提供参考。

微生物转化人参皂苷研究进展

人参皂苷属于达玛烷型四环三萜类,是由苷元与糖连接而成的一种苷,依据苷元不同,可分为原人参二醇皂苷如Rb1、Rb2、Rc、Rd、Rh2等和原人参三醇皂苷如Re、Rg1、Rg2、Rf、Rh1等。人参皂苷主要存在于五加科人参属植物,如人参、三七、西洋参、高丽参、越南人参、珠子参、竹节参，以及葫芦科绞股蓝属绞股蓝和喙果绞股蓝等植物的根、茎、叶或花蕾中，是人参属植物的主要活性成分之一，具有多方面药理活性。

理化及生物转化稀有人参皂苷的方法

为了实现稀有人参皂苷的大批量生产,从生物、化学、物理3个角度综述稀有人参皂苷的制备方法,从催化剂、转化条件和制备效率等方面进行总结和分析。结果显示,生物转化具有效率高、环境友好等优点,其转化效率大多高于化学转化和物理转化。此外,在所有参与转化的底物中,人参皂苷Rb_(1)、Rb_(3)较容易被转化成稀有人参皂苷CK、Rh_(2)、Rg_(3)等,Rb_(1)、Rb_(3)转化生产稀有人参皂苷Rg_(3)、CK等已较为成熟和产业化,随着技术的不断进步,稀有人参皂苷的批量生产技术水平将不断提升。

人参皂苷的微生物转化研究进展

研究表明人参稀有皂苷具有很强的生物活性,为获得稀有人参皂苷的各种研究越来越多,而生物转化法制备稀有人参皂苷已成为一条重要途径。本文对产稀有人参皂苷微生物转化的方法最新研究进展进行了简要的综述,并简要展望了人参皂苷生物转化研究的前景。

转化人参二醇类皂苷为C-K的特异人参皂苷糖苷酶的纯化及性质

研究了真菌sp.g848p发酵产生的把人参二醇类皂苷PPD转化为人参皂苷C-K的特异的人参皂苷糖苷酶,及该酶的分离提纯。该酶经DEAE-Cellulose离子交换柱分离、聚丙烯酰胺凝胶电泳提纯,得到纯酶,其酶的分子质量约为74 ku。这种特异的人参皂苷糖苷酶能水解人参二醇类皂PPD生成稀有人参皂苷C-K,该酶最适反应时间为24 h,最适反应温度为45℃,最适pH为5.0。

重组嗜热β-葡萄糖苷酶转化稀有人参皂苷Rd和CK

利用高效液相色谱(HPLC)法,对重组嗜热β-葡萄糖苷酶(Fpglu1)转化稀有人参皂苷(Rd和CK)进行研究,并表征了其催化动力学参数.利用同源模建和分子动力学模拟等生物信息学技术,探究了Fpglu1转化人参皂苷的结构基础及其相互作用.结果表明,Fpglu1能够水解人参总皂苷生成稀有皂苷Rd和CK,其催化人参皂苷Rb_1,Rb_2和Rc的K_m值分别为0.318,1.840和5.269 mmol/L;酶的转换数(k_(cat))值分别为144.191,0.572和0.011 s^(-1).当转化时间分别为6和102 h时,Rd和CK的产率达到最大,分别为60%和93%.通过对该酶的结构预测及皂苷分子的对接研究发现,底物位于由疏水性氨基酸构成的底物口袋中,氨基酸残基Glu194和Glu367是参与催化作用的关键,且实验测得的酶促反应动力学参数(K_m)与对接的相互作用能量值存在线性关系.

把人参二醇类皂苷转化为Rg3的特种人参皂苷糖苷酶生成的细菌筛选

采用TLC、HPLC等酶活力检测方法对Arthrobacter sp.3、Rhodanobacter sp.14、Rhodopseudo-monas sp.18和Enterobacter sp.20菌进行了菌种筛选。其中Arthrobacter sp.3、Rhodopseudomonas sp.18和Enterobacter sp.20菌发酵生成把人参二醇类皂苷PPD转化为Rg3、Rh2和苷元的特殊人参皂苷糖苷酶,Arthrobacter sp.3菌发酵产酶速度相对快一些。Rhodanobacter sp.14发酵主要生成能把人参二醇类皂苷PPD转化为Rd的人参皂苷糖苷酶。Rhodanobacter sp.14发酵生成的人参皂苷糖苷酶对丙酮抗性较好,Arthrobacter sp.3、Rhodopseudomonas sp.18和Enterobacter sp.20菌所生成的人参皂苷糖苷酶对丙酮抗性略差。综合各因素,选取Arthrobacter sp.3为目标菌种。

人参皂苷β-葡萄糖苷酶基因的毕赤酵母载体构建及生物转化

将人参皂苷β-葡萄糖苷酶(Glu GF)基因与表达载体p PIC9K连接,构建重组质粒,转化至毕赤酵母中表达,并用于人参皂苷Rb1的催化转化.研究结果表明,成功构建了重组表达质粒p PIC9K-GluGF,转化后筛选到阳性重组毕赤酵母菌.重组菌产酶的最佳甲醇诱导体积为0. 5%,诱导时间为168 h.重组菌诱导培养制备的粗酶液具有Glu GF的活性,可以水解人参皂苷Rb1,产物中皂苷C-K含量达到0. 09 mg/mL,粗酶液中Glu GF的比活力为0. 67 U/mg.

稀有人参皂苷微生物转化研究进展

人参皂苷是人参属植物中的重要活性成分,具有独特的生物活性和药用价值。目前稀有人参皂苷的含量很少,因此通过有效的方法将主要的人参皂苷转化为稀有人参皂苷非常有意义。本文主要综述了利用微生物转化技术将人参皂苷转化为稀有人参皂苷的最新研究进展,以期为稀有人参皂苷微生物转化法提供参考。