[發明專利]一種微生物轉化銀杏花粉黃酮苷的方法

有效

• 申請號: 201310578541.8
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN103614429A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 陳相艷;裘紀瑩;陳蕾蕾;王未名;劉孝永;周慶新
• 申請（專利權）人: 山東省農業科學院農產品研究所
• 主分類號: C12P17/06
• 分類號: C12P17/06;C12R1/225
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 韓百翠

技術領域

本發明屬于微生物技術領域，特別涉及一種微生物轉化銀杏花粉黃酮苷的方法。

背景技術

銀杏樹又名“公孫樹”，是現存種子植物中最古老的孑遺植物。古老的銀杏樹作為野生資源主要分布在中國，后引種到世界各地。目前國內的銀杏主產區主要在山東、江蘇、廣西、廣東等地。銀杏全身是寶，銀杏資源的利用在我國歷史悠久，銀杏葉、銀杏果可入藥，《中國藥典》中均有記載。銀杏葉中含有天然活性黃酮及內酯等與人體健康有益的多種成份，具有溶解膽固醇，擴張血管的作用，對改善腦功能障礙、動脈硬化、高血壓、眩暈、耳鳴、頭痛、老年癡呆、記憶力減退等有明顯效果。其防病、治病、健身的價值在明代李時珍的《本草綱目》中早有記載。現代研究表明，以黃酮為主要有效成分的銀杏葉制劑，具有保護毛細血管通透性、擴張冠狀動脈、恢復動脈血管彈性、降低血清膽固醇、增加冠狀動脈血流量、改善心腦血管循環、解除平滑肌痙攣、松弛支氣管和抑菌、營養腦細胞及其它器官的作用，而且還有使動脈、末梢血管、毛細血管中的血質與膽固醇維持正常水平的奇特功效。銀杏果營養豐富，每100g鮮果中含蛋白質13.2g，碳水化合物72.6g，脂肪1.3g，且含有維生素C、核黃素、胡蘿卜素、及鈣、磷、鐵、硒、鉀、鎂等多種微量元素，8種氨基酸，具有很高的食用價值、藥用價值和保健價值。但是，銀杏果、銀杏葉中也含有銀杏酸等有毒成分，由此引起的毒副作用限制了其應用范圍。

近年來銀杏花粉的研究和開發利用逐漸被科學界所關注。根據目前的研究，銀杏花粉營養非常豐富，藥用成分含量高。含有約23.65%?的蛋白質、1.5%?的VC、1.3%?的VB1、6.5%的VB2、1.6%～2.4%黃酮、0.09%～0.38%的內酯及多糖等其它活性成分。發明人通過毒理試驗表明，銀杏花粉給藥量21.1g/kg時實驗小鼠無不良反應，并且能明顯增加雄性小鼠胸腺系數和脾臟系數，表明服用銀杏花粉的安全范圍較大，并且具有一定的免疫增強作用。所以開發利用銀杏花粉具有廣闊的應用前景。發明人對銀杏花粉黃酮成分的進一步研究表明，銀杏花粉黃酮主要由山奈酚為苷元的糖苷類黃酮苷組成，占到總黃酮的95%以上。其中山奈素-3,4'-雙葡萄糖苷、3-O-[6-O-（α-L-鼠李糖基）-β-D-?葡糖基]山奈素、山奈酚-3-葡萄糖苷和3-O-（α-L-鼠李糖基）山奈素占到銀杏花粉黃酮苷總量的92%左右。但是作為主要黃酮苷元的山奈酚的含量極低，只有25mg/kg左右。

生物利用度研究表明，天然糖苷類的分子結構并不是其活性發揮的最佳形式，苷元才是活性發揮的最佳形式，大部分天然糖苷成分只有在胃酸及人體腸道微生物的作用下分解為苷元，才能夠被人體吸收利用。但是銀杏花粉具有厚厚的花粉壁，耐酸堿并且在人體中停留時間短，在人體中的生物轉化能力較弱，直接服用則生物利用率遠遠低于黃酮苷元。如果能夠在體外將糖苷型銀杏花粉黃酮苷轉變為苷元型黃酮，就可以增強銀杏花粉黃酮的生物活性。

目前黃酮苷的生物轉化主要有酸堿法、酶解法和微生物法。應用最多的是酸堿法，在酸堿條件下使糖苷鍵斷裂，這種方式苷元得率能達到95%以上，但在酸堿條件下黃酮苷元的穩定性較差，并且強酸或強堿條件下不易進行工業化生產，酸堿回收成本高，環境污染大。酶解法作用條件溫和，而且多采用弱酸性緩沖溶液，黃酮苷元不易變性。但是采用商業化純酶轉化效果往往不佳，需要多種酶的配合使用，且用酶成本較高，工藝較為復雜。微生物法相對來說工藝簡單，成本低，并且環境友好，最關鍵就是要尋找到能夠高效轉化黃酮苷并且易于培養、安全性高的微生物。

目前，在利用天然植物原料中的黃酮苷生成相應的苷元方面的報道如下。CN101845467A公開了一種山奈酚的提取方法，主要是把堿提和酶解相結合提取山奈酚。伍毅等采用β-葡萄糖苷酶水解銀杏葉提取物，使糖苷型黃酮轉化為苷元型黃酮。劉萍等采用酶法水解沙棘糖苷中的糖基使其變成苷元，提高了抗氧化活性。該方法為：沙棘黃酮糖苷經過α-鼠李糖苷酶(1?IU)、β-葡萄糖苷酶(2?IU)、木聚糖酶(1.5?IU)、纖維素酶(15?IU)、果膠酶(0.5?IU)、α-淀粉酶(2?IU)組成的復合酶預處理后，黃酮糖苷轉化率僅為0.23%，再用柚苷酶水解可獲得高含量的黃酮苷元，轉化率達85%以上。微生物發酵生物轉化糖苷方面，田天麗采用根霉T-34固態發酵轉化虎杖，最佳條件下虎杖苷轉化率達到98%。CN101575575A公開了一株點青霉菌及其在生物轉化桑葉黃酮苷中的應用，黃酮苷轉化率最高可達57%。目前微生物法生物轉化黃酮苷的研究多集中在利用真菌進行生物轉化上，并且生物轉化率不一，最高的是利用根霉T-34達到虎杖苷轉化率98%。