[發明專利]一種利用植物復合酶轉化人參皂苷的方法

在審

• 申請號: 201510848529.3
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN105255984A
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 尹成日;陳賀;尹振浩;宋曉琳;金英今
• 申請（專利權）人: 延邊大學
• 主分類號: C12P33/20
• 分類號: C12P33/20;C12P33/00
• 代理公司: 延邊科友專利商標代理有限公司 22104
• 代理人: 柳明哲

技術領域

本發明屬于天然產物生物轉化領域，具體涉及一種利用植物復合酶轉化人參皂苷的方法。

背景技術

人參為五加科人參屬植物（PanaxginsengC.A.Mayer），由于其根部肥大，帶有分叉，形態長得像人，故稱為人參。人參的干燥根和根莖，具有補脾益肺、除邪、大補元氣、安精神、止驚悸和明目益智等功效，享有中藥之王的美稱，是聞名遐邇的東北三寶之一。我國歷史上第一部藥學典籍-《神農本草經》上將人參稱為主養命以應天，無毒，多服久服不傷人，欲輕身益氣不老延年的君藥上品之一。人參在我國主要分布于遼寧省、吉林省和黑龍江地區，吉林省的長白山地區是作為我國人參的主產區，其產量占全國人參產量的85%，世界人參產量的70%。人參皂苷作為人參的主要活性成分，約占人參總質量的4%，是一種固醇類化合物，屬于三萜皂苷。根據苷元結構的不同，分為齊墩果酸型（如如Ro等），人參二醇型（如Rb1、Rb2、Rg3、Rd、Rh2），人參三醇型（如Re、Rg1、Rh1），其中Rg3、Rh2等存在于野山參和紅參中，并且含量極低，因此稱為稀有人參皂苷。人參中人參二醇型皂苷占總皂苷的45-60%，人參三醇型皂苷占人參皂苷總量的12-20%，齊墩果酸型皂苷占人參皂苷總量7-10%。現代藥理研究發現，皂苷的抗腫瘤活性與皂苷分子側鏈糖基的結合位置和數量有關，并且抗腫瘤活性隨著糖基數量的減少而增加。因此，在人參皂苷中低糖鏈或無糖鏈的稀有人參皂苷如Rg3（2個糖基）、Rh2（1個糖基）、C-K（1個糖基）和PPD（無糖基）等具有很強的抗腫瘤活性。

目前，制備稀有人參皂苷的方法有化學法和生物轉化法。化學法如酸水解、堿水解和Smith降解法等，雖然操作簡單，但專一性差，難以得到某種特定結構的單體皂苷，并且收率很低，同時造成環境污染，不適宜工業化生產。生物轉化法是利用生物體內產生的酶的降解作用來，選擇性地水解皂苷分子C-20位和C-3位上的側鏈糖基轉化為稀有人參皂苷，具有高專一性、高效性和無污染等特點，成為近年來研究的熱點。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用植物復合酶轉化人參皂苷的方法，工藝簡單，操作方便，產品干燥容易，最重要的是在固體發酵的過程中實現人參皂苷的轉化，得到稀有人參皂苷或抗腫瘤活性物質原人參二醇（PPD）。

本發明的目的通過采用以下技術方案實現：

一種利用植物復合酶轉化人參皂苷的方法，包括以下步驟：

a、將干人參研磨成粉末，低溫滅菌，然后冷卻至室溫；

b、將經滅菌的人參粉末與植物復合酶混勻，植物復合酶添加量為10-70%，用無菌LL液體培養基和蒸餾水調節水分，充分混勻后密封，置于恒溫培養箱中發酵得到人參發酵產物；

c、將人參發酵產物用80%甲醇水溶液超聲提取，過濾，濾液減壓濃縮，得人參皂苷粗提物；

d、在人參皂苷粗提物加入去離子水溶解后，用飽和正丁醇溶液萃取，減壓濃縮，得到人參皂苷提取物，其中含有低糖鏈稀有人參皂苷或無糖鏈的抗腫瘤活性物質原人參二醇（PPD）。

進一步地，所述的植物復合酶來自于蔬果、海藻類或谷類植物，其復合酶成分包含淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶中的兩種以上酶類。

進一步地，所述的a步驟中人參粉末滅菌溫度為50-90℃。

進一步地，所述的b步驟中固體發酵體系的水分為50-80%，發酵時間為5-25h，發酵溫度為20-70℃。

進一步地，所述的b步驟中無菌LL液體培養基由0.5gNH₄Cl，1.0gK₂HPO₄，0.5gKH₂PO₄，0.25gMgSO₄和1.0g酵母粉，水1000ml，pH值7.0構成。

進一步地，所述的c步驟中在人參發酵產物中，加入80%甲醇水溶液50-200mL，在50℃超聲提取10-50min。

進一步地，所述發酵過程中，植物復合酶水解多糖鏈人參主皂苷的C-3和C-20位的糖基，生成低糖鏈稀有人參皂苷或無糖鏈的抗腫瘤活性物質原人參二醇（PPD）。

本發明人參皂苷的固體發酵是將人參等中藥材作為營養基質，通過微生物或酶的生化反應過程對人參皂苷進行結構修飾，產生新的生物活性成分。該方法工藝簡單，操作方便，產品干燥容易，成本低廉，適宜于工業化生產。特別是在固體發酵的過程中實現人參皂苷的轉化，產生稀有人參皂苷或抗腫瘤活性物質原人參二醇（PPD）。

附圖說明