[發明專利]利用青霉菌轉化大豆苷元為8-羥基大豆苷元的方法

有效

• 申請號: 201110308479.1
• 申請日: 2011-10-12
• 公開（公告）號: CN102329829A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 崔桂友;周娜;黃玉軍;冉昇
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: C12P17/06
• 分類號: C12P17/06;C12R1/80
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

技術領域

本發明涉及利用青霉屬(Penicillium)中具有C8羥基化酶活力的微生物菌種(Penicillium?spp.)，將大豆苷元(daidzein)轉化為8-羥基大豆苷元(8-hydroxydaidzein)的方法。轉化產物為8-羥基大豆苷元(8-hydroxydaidzein)。

技術背景

大豆苷元(4’,7-二羥基異黃酮，daidzein)，又稱黃豆苷元或大豆素，是大豆異黃酮的主要成分之一。大豆苷元可利用豆科植物如大豆(Glycine?max)和葛根(Pueralia?lobata)中的大豆苷水解獲得，豐產易得，價格低廉，具有抗血栓、抗過敏、抗氧化、抗炎、降血脂和雌激素性質等多種生物活性和藥理作用，并被認為是一種潛在的抗癌劑。但是大豆苷元的溶解性和生物利用度較差，且許多生物活性不是很顯著，限制了它在保健食品和臨床上的廣泛應用。研究顯示8-羥基大豆苷元的抗氧化等生物活性比大豆苷元高30~300倍。但是，8-羥基大豆苷元的天然來源報道很少，迄今僅從少數的發酵豆制品中分離得到。先是從放線菌(Streptomyces?sp.)的發酵的豆制品中分離得到。后來從曲霉屬(Aspergillus)幾種菌的大豆發酵物中得到，例如利用Aspergillusoryzae或者Aspergillus?saitoi發酵的大豆及其制品。

但是，(1)以上報道的8-羥基大豆苷元是從大豆的發酵制品中分離得到微量產物，而以大豆苷元作為底物利用微生物進行C8羥基化結構修飾的研究報道，即真正意義上的微生物轉化，只見于一篇文獻，采用菌株為鼻疽奴卡菌(Nocardia?farcinica)；(2)轉化率低且培養轉化方式不同。以上報道，僅僅是利用HPLC檢測到了極少量的8-羥基大豆苷元，或者分離得到少量的8-羥基大豆苷元，例如接種Aspergillus?oryzae?BCRC?32288，采用靜置培養法從500g大豆發酵物中僅提取得到16.7?mg?8-羥基大豆苷元。

發明內容

本發明目的在于提供一種大豆苷元C8羥基化的微生物轉化方法：篩選獲得可催化大豆苷元(daidzein)為8-羥基大豆苷元(8-hydroxydaidzein)微生物菌株，以便采用微生物轉化的方法，獲得轉化產物8-羥基大豆苷元。大豆苷元(daidzein)和8-羥基大豆苷元(8-hydroxydaidzein)的分子結構式見式1。

???

式1??大豆苷元(daidzein)和8-羥基大豆苷元(8-hydroxydaidzein)的結構

本發明采用具有大豆苷元C8羥基化酶活力的微生物菌種接種到培養液中，進行搖瓶發酵培養；發酵中期，向發酵液中加入含有大豆苷元的轉化液，使大豆苷元轉化為8-羥基大豆苷元；轉化結束后，去除菌絲體，上清液用有機溶劑萃取，萃取液經濃縮、硅膠層析分離、Sephadex純化或再經HPLC制備，可得到含8-羥基大豆苷元的溶液，再將含8-羥基大豆苷元的溶液經濃縮、或低溫干燥處理后，可得到的8-羥基大豆苷元粉末或晶體。利用青霉屬(Penicillium?spp.)菌株轉化大豆苷元為8-羥基大豆苷元示意圖見圖1。

上述具有大豆苷元C8羥基化酶活力的青霉屬(Penicillium?spp.)菌種，購自中國普通微生物保藏管理中心，為皮殼青霉(Penicillium?crustosum,?CGMCC編號3.7142)?。

上述用于發酵培養的培養液的營養物質沒有特別的限制，可以是任何一種適合于該微生物生長的營養介質，如真菌發酵培養液。

上述大豆苷元C8羥基化微生物發酵培養條件是：28℃，180r/min搖瓶振蕩或通氣、或攪拌通氣或管道通氣供氧，培養48小時。

上述的大豆苷元C8羥基化的微生物轉化底物溶液，可在有機相中配制，可選有機溶劑為二甲基亞砜，或其他對細胞毒性較小、溶解度較大的有機溶劑。

上述的轉化發酵液與菌絲體分離，采用過濾分離或離心分離的方法。

上述的大豆苷元C8羥基化的微生物轉化條件：轉化溫度為28℃，180r/min搖瓶振蕩通氣、或攪拌通氣或管道通氣供氧，反應時間96~120小時，轉化結束后，將轉化液與菌絲體過濾或離心分開，可獲得含有8-羥基大豆苷元的轉化液。