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1、通过与灵芝发酵实现人参提取物残渣中人参皂苷的生物转化摘要人参和灵芝都是有价值的传统中药，并被许多亚洲国家广泛应用于功能性食品和传统药物中。人参在提取后产生了数量巨大的人参残渣。这些残渣中包含有很多具有生物活性的化合物，如人参皂苷。本研究目的就是重新使用西洋参的提取物残渣作为灵芝的发酵培养基以生产具有生物活性的、富含生物转化产物的人参皂苷。文章主要分析了发酵阶段人参皂苷在发酵产物中的变化。我们的结果表明，在发酵30天之后，人参皂苷Rg1,Rd）和化合物CK的含量显著增加，尤其是人参皂苷Rd；而其它人参皂苷（Re,Rb1和Rc）在发酵过程中有所减少。人参皂苷Rd是最后发酵产物中主要的
2、人参皂苷。此外，人参皂苷的生物转化是发酵过程中主要的反应。1引言人参是一种珍贵的传统中药（TCM），它被广泛用于治疗和健康的推广应用。有记录表明，人参有益于糖尿病、心血管疾病和癌症的预防。在这些具有生物活性的化合物中，人参皂苷是受到重点调查研究。超过40个人参皂苷被发现，并被分成两种主要的类型：原人参二醇（糖苷配基20S-原人参二醇）包括人参皂苷Rb1,Rb2,Rc,Rd,Rg3.化合物CK和Rh2,以及原人参三醇（糖苷配基20S-原人参三醇）包括人参皂苷Re,Rf,Rg1,Rg2,和Rh1。人参皂苷的种类和数量受到物种，年龄，收获季节，加工方法和生长条件的影响。因此，人参皂苷的
3、成分是确定人参种类和质量的主要指数。例如，在西洋参中，Rb1/Rg1的比率要高于亚洲参。尽管人参皂苷拥有多种生物学活性，但是对它的吸收和生物活性的利用度却非常低。Rb1,Rg,Rg3,Rg1,Re和CK的生物活性可利用度分别为1.18%，2.36%，2.63%，6.06%，7.06%和35%。人参皂苷低的生物活性可利用度之所以低可能归因于其较低的膜渗透性以及其在胃肠道中容易被破坏。一些研究表明：人参皂苷Rb1能够被转化为Rd、Rg3、CK或者Rh2。这类代谢产物比Rb1拥有更高的生物活性和更高的生物可利用度。因此把主要的人参皂苷Rb1转变为其他较少的具有较高生物活性和较高生物可利
4、用度的人参皂苷是非常有必要的。灵芝是一种很受欢迎的中国传统药用蘑菇，也是一种白色腐生的担子菌类。灵芝由于其具有药物活性，免疫调节和抗肿瘤活性一直被人们所研究。灵芝的这种有益健康的效果可能是因为其所含有的生物活性化合物，如多糖和萜类化合物。除了对健康的影响外，灵芝也具有降解木质素，纤维素和半纤维素的能力，这是因为其能够合成相关的酶（比如修饰木质素的酶）。许多研究表明：人参皂苷Rd,Rg3,和CK拥有更多的药用活性，但是其在人参中的含量比Rb1要低的多。因此，研究一直集中在Rb1（主要的人参皂苷）转化成含量较少的人参皂苷上。转化方法主要包括，加热，酸或碱的水解，酶的转化和微生物的转化
5、。化学转化方法通常选择性低，效率低，环境的不适宜以及会消除生物活性。从植物和微生物中提取的原油或者纯化酶也被应用到人参皂苷的转化中。它们在温和的反应条件下具有较好的环境相容性并具有较高的选择性。然而目前所采用的酶在工业使用时稳定性不高。微生物转化由于其低成本，环保以及良好的大规模可再生产性而具有一定优势。因此，微生物发酵是大多数理想的工业应用。在许多亚洲国家，人参皂苷经常被用于制作功能性食物产品，因此，在提取人参后产生了大量的人参残渣废弃物。由于较短的提取时间可以避免人参汤中苦味，因此人参萃取残渣仍然具有含量较高的人参皂苷。怎样高效利用人参提取物残渣是一项值得研究的课题。灵芝也具
6、有许多生物活性，并能够降解西洋参残渣细胞壁中的木质素和纤维素。还可以产生β-葡糖苷酶来转化人参皂苷。此外，灵芝很少被用来作人参皂苷生物转化的研究；在这项研究中，我们主要关注与灵芝相互作用中，西洋参萃取物残渣中人参皂苷的生物转化。本文主要分析了灵芝在含有西洋参残渣的培养基中生长时，人参皂苷在不同的发酵条件下含量的变化。这项研究不仅可以解决人参浪费的问题，而且可以开发一种结合了灵芝和人参共同优势的有价值的功能性食品成分。2材料和方法2.1材料西洋参根萃取物残渣（AMR）由当地一家食品公司提供。西洋参的根用热水提取30分钟（105°C，人参/水=1/10，w/v），人参提取物残渣作为材
7、料收集。西洋参根部残渣发酵品是由我们研究所的Ting-JangLu博士准备的，灵芝(BCRC37066)是来自生物资源收集和研究中心、食品工业食品研究和发展研究所（台湾新竹市）。地高辛是购自西格玛（美国密苏里州圣路易斯）。人参皂苷标准包括Rg1(98%的纯度),Re(98%的纯度),Rb1(98%的纯度),Rc(98%的纯度),Re(98%的纯度),Rg3(98%的纯度)和Rh2(98%的纯度)购买自AdvantageChemicalCo.Ltd公司（台湾台中市）。人参皂苷标准化
