剑麻残渣皂苷元高产率菌株的筛选及特性研究.pdf

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1、2014年8月湖南师范大学自然科学学报V01．37No．4第37卷第4期JournalofNaturalScienceofHunanNormalUniversityAug．，2014剑麻残渣皂苷元高产率菌株的筛选及特性研究孙昊，刘建国，朱桂梅，李海云，郝再彬(桂林理工大学化学与生物工程学院，中国桂林541004)摘要通过微生物发酵法将剑麻皂苷转化成皂苷元．采集桂林喀斯特地貌土壤样品，从能够降解皂苷糖基的多个菌株中筛选出JM-7，对其发酵条件进行优化，得到最适条件：温度30℃、pH为6、发酵时间5d、底物质量浓度6s／L，并且对产物皂苷元进行了HPLC检测和单晶衍射测

2、定．关键词剑麻皂苷；皂苷元；菌株筛选；发酵优化中圈分类号Q93；$567文献标识码A文章编号1000-2537(2014)04-0029-04StudyonScreeningandSpecialityofMicroorganismDegradatingSisalagenintoProduceTigogeninfr0mSisalResidueSUNHao，LIU~an-guo，ZHUGui—mei，LIHai—yun，HAOZai—bin(CollegeofChemistryandBioengineering，GuilinUniversityofTechnology，

3、Guilin541004，China)AbstractMicrobialfermentationmethodwasusedforproducingtigogenin，themicroorganismJM-7wasob-tainedfromsoilsamplecollectedformGuangxiprovinceviamultiplescreening．Thefermentationconditionswereoptimized，andtheresultsshowedtheoptimumtemperaturewas30℃，theoptimumpHwas6，thebe

4、stfermenta—tiontimewas5days，andtheoptimumsubstrateconcentrationwas6g／L．HPLCandsinglecrystaldifractionmethodwereusedtodetectthefermentedproduct．Keywordssisalagenin；tigogenin；screening；fermentationoptimization工业生产剑麻纤维时剩余的抽丝汁液和残渣中含有丰富的剑麻皂苷资源，转化提取出的皂苷元可以改善小鼠糖耐量-l；剑麻皂苷元能明显降低四氧嘧啶糖尿病小鼠的血糖水平，对

5、肾上腺素高血糖大鼠也有降血糖作用．剑麻皂苷元(Tigogenin，图1)是螺甾烷醇的衍生物，是合成甾体激素类药物的医药中间体和重要原料，广泛应用于肾上腺皮质激素、性激素及蛋白同化激素，三大类激素可以制造200多种药物4。．用HOH甲醇提取剑麻叶汁中的化合物，分离得到5个甾体皂苷A、B、C、D、E，图1皂苷元结构均可用于皂苷元的转化．药理研究表明，这种皂苷元成分具有较明显的Fig．1Thestructureoftigogenin抗炎、抗菌、止血、抗衰老和降血糖的生物活性．目前工业生产剑麻皂苷元采用硫酸加热回流提取法，通过多次醇提酸解皂苷得到皂苷元产品．大量醇和酸对环境

6、造成很大危害，同时也提高了生产成本．因此，新型的无污染低能耗的剑麻皂苷元生产方法亟待研究与开发，本实验筛选出产生剑麻皂苷元的高活性发酵微生物，为工业化生产开辟了一条新途径．收稿日期：2013-09-10基金项目：国家自然科学基金资助项目(31060193)；国家麻类产业技术体系建设专项基金资助项目(CARS一19)女通讯作者。E-mail：haozaibin2010@126．com湖南师范大学自然科学学报第37卷1材料与方法1．1材料1．1．1菌种与培养基土壤样品：实验室采集桂林喀斯特地貌的土壤样品200份．筛选培养基：绞股蓝皂苷2g；琼脂2g；硫酸亚铁0．001g

7、；硫酸镁0．05g；氯化钠0．05g；磷酸氢二钾0．05g；硝酸钾0．1g；水100mL，用1mol／LNaOH调节pH至7．5，121c(=灭菌20min，摇匀后倒平板．1．1．2试剂与仪器试剂：剑麻皂苷元标准品(98％，HPLC纯，上海研生生物技术有限公司)；剑麻残渣(广西剑麻集团)；绞股蓝皂苷(惠州市仙草植物保健科技有限公司)；无水乙醇、甲醇、氯化钠、硫酸镁、硫酸亚铁、磷酸氢二钾、硝酸钾、氢氧化钠、盐酸、香草醛、乙酸、高氯酸，以上试剂均为分析纯．仪器：Tu-1800S紫外分光光度计(美国VARIAN公司)；BS110S(塞多利斯)电子天平(北京塞多利斯有限