[發明專利]一種利用微生物發酵將劍麻皂苷轉化成皂苷元的方法

有效

• 申請號: 201410221277.7
• 申請日: 2014-05-25
• 公開（公告）號: CN103966300A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 郝再彬;孫昊;王彥超;周菲菲;李霞;王秀麗
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: C12P33/20
• 分類號: C12P33/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬生物發酵工程、生物化工和生物制藥技術領域，特別涉及一種利用微生物發酵將劍麻皂苷轉化成皂苷元的方法。

背景技術

劍麻皂苷元(Tigogenin)是螺甾烷醇的衍生物(5α,25D-螺甾烷-3-羥基)，是合成甾體激素類藥物的醫藥中間體和重要原料，廣泛應用于腎上腺皮質激素、性激素及蛋白同化激素，三大類激素可以制造200多種藥物。藥理研究表明，這些皂苷元成分具有較明顯的抗炎、抗菌、止血、抗衰老和降血糖的生物活性。

劍麻皂苷元是由劍麻皂苷糖基降解后得到的產物，而劍麻皂苷則主要來自于劍麻纖維傳統產品之后廢棄的麻汁和麻渣。目前工業上生產皂苷元的主要方法為硫酸加熱回流提取法，通過多次醇提酸解以及大孔樹脂吸附或活性炭吸附得到產品。此類方法存在很大的局限性。醇提酸解產生的工業廢水難以處理，處理不當將會對環境造成很大的影響，同時大量的使用化學試劑增加了生產成本，造成資源浪費；大孔樹脂法吸附色素成本高，樹脂不能多次重復利用，廢棄的樹脂對環境存在著污染，活性炭吸附法存在著吸附量少且使用局限性（對食品和藥品不適用），廢棄活性炭難于處理等問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用微生物發酵將劍麻皂苷轉化成皂苷元的方法。

具體步驟為：

(1)制備培養基：

a.稱取去皮土豆200~250g，并將土豆切成1.8~2.2cm的方塊，加0.5~1.5L水后加熱煮沸25~35min，之后冷卻至室溫，用三層紗布過濾，定容濾液至0.5~1.5L，備用。

b.取0.1L步驟(1)第a制得的備用濾液置于250ml的三角瓶中，標記為1號備用，用于目的菌株的固體平面培養；取0.2L步驟(1)第a制得的備用濾液置于1L的三角瓶中，標記為2號備用，用于目的菌株的液體擴增培養。

(2)目的菌株的固體平面培養：

向步驟(1)第b步中標記為1號備用的三角瓶中加入1.5g瓊脂粉，用牛皮紙包扎瓶口，在1.103MPa、121℃下滅菌20min，取出后迅速地倒入直徑為9cm的培養皿內，加蓋，待瓊脂凝固后備用，即為固體培養基；在無菌條件下，將斜面保存的目的菌株涂布在固體培養基上，30℃下培養72小時，即完成目的菌株的固體平面培養。

(3)目的菌株的液體擴增培養：

將步驟(1)第b步中標記為2號備用的三角瓶在1.103MPa、121℃下滅菌20min，冷卻后降至室溫，然后向其中加入步驟(2)中完成目的菌株固體平面培養的菌落小餅10個，在30℃以200轉/分鐘的速度搖床振蕩培養72小時，即完成目的菌株的液體擴增培養；所述菌落小餅的直徑為1cm。

(4)目的菌株對底物發酵制得皂苷元：

稱取劍麻抽絲后的干殘渣200g，加入1L自來水，煮沸提取60min后三層紗布過濾，濾液定容至1L，在1.103MPa，121℃下滅菌20min，轉入2L玻璃瓶中，在無菌條件下，接入0.1L步驟(3)中完成目的菌株液體擴增培養的的菌液，30℃下以200轉/分鐘的速度搖床振蕩發酵72小時，即制得產物。

所述目的菌株為有選擇性地從土壤樣品中篩選的目的菌株，該目的菌株在以劍麻殘渣提取液為發酵液的發酵過程中能夠降解劍麻皂苷糖基，同時制備出皂苷元，該目的菌株現保藏于中國武漢大學的中國典型培養物保藏中心，該典型培養物保藏中心地址為：中國武漢武漢大學，郵編：430072，保藏日期：2013年7月9日，保藏編號：CCTCCM2013322，分類命名：GLHZB22。

通過色譜法能夠檢測到皂苷元，通過比色法能夠檢測出產物中皂苷和皂苷元的含量，檢測結果表明劍麻皂苷被有效地降解為皂苷元。

本發明方法利用目的菌株的發酵能夠降解劍麻皂苷糖基而轉化成皂苷元，它對劍麻皂苷糖基具有降解效率高、成本低、無殘留、無污染、安全環保等特點，符合綠色環保工業化生產的趨勢，同時也是和諧生態發展的需要。

附圖說明

圖1為在1000倍下觀察到的本發明中微生物菌群的形態照片。

圖2為在20000倍下觀察到的本發明中微生物單一菌體的形態照片。

圖3為本發明實施例中劍麻皂苷元標準品的高壓液相色譜圖。

圖4為本發明實施例中劍麻皂苷元樣品的高壓液相色譜圖。

圖5為本發明實施例制得的劍麻皂苷元的分子結構圖。

具體實施方式

實施例：

(1)制備培養基：