[發(fā)明專利]煙曲霉SQH4及在生物轉(zhuǎn)化法制備花旗松素中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711178892.4
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107893033B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梅建鳳;陳翔;應(yīng)國清;沈琪華;易喻;陳才軍;李彬
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué);舟山市食品藥品檢驗檢測研究院
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;C12P17/06;C12R1/68
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;李世玉

本發(fā)明公開了一種煙曲霉SQH4及在生物轉(zhuǎn)化法制備花旗松素中的應(yīng)用，以落新婦苷為底物，煙曲霉SQH4發(fā)酵制備發(fā)酵液為催化劑，在底物投料濃度為3g/L時，花旗松素的轉(zhuǎn)化得率為92.3％。本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢有：相比于從植物中提取花旗松素，解決了生產(chǎn)原料緊缺的問題；相比于酸水解落新婦苷法，具有轉(zhuǎn)化專一性好，產(chǎn)物得率高的優(yōu)點。本發(fā)明是一種可選的花旗松素生產(chǎn)方法，工藝具有生產(chǎn)成本低、轉(zhuǎn)化率高、環(huán)境污染小等優(yōu)點。

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物化工技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是關(guān)于一種以落新婦苷為原料，生物轉(zhuǎn)化法制備花旗松素的方法。

(二)背景技術(shù)

花旗松素(taxifolin)，又名二氫槲皮素(dihydroquercetin)、黃杉素、紫杉葉素，屬一種二氫黃酮醇類化合物，化學(xué)名為3,5,7,3',4'-五羥基黃烷酮(3,5,7,3',4'-pentahydroxyflavanone)，CAS號為480-18-2，分子式為C₁₅H₁₂O₇，分子量為304.25，結(jié)構(gòu)式見圖1。

近年來的研究表明花旗松素有多種藥理活性，如具有非常強的抗氧化活性；降低血脂、血粘度、血壓和血糖，保護紅細(xì)胞避免氧化導(dǎo)致的溶血，可以用于心血管疾病和糖尿病的治療；對四氯化碳引起的肝損傷有保護作用等。動物實驗表明花旗松素具有良好的降血壓功效，保護缺血、缺氧對腦組織的損傷。此外，花旗松素還具有抗炎、抗病毒、抗輻射、抗突變、抗腫瘤等活性?；ㄆ焖伤?zé)o毒、無過敏、無致畸和致突變作用，可用作藥品或食品添加劑。如在俄羅斯，花旗松素已作為一種安全的食品添加劑(抗氧劑)被廣泛用于植物油、動物油、奶類制品、肉類制品等食品的保鮮，還應(yīng)用于功能性飲料及相應(yīng)的食品。2017年2月14日，歐盟食品安全局就落葉松提取物(花旗松素)作為新資源食品發(fā)布意見，批準(zhǔn)富含花旗松素的落葉松提取物用于非酒精飲料、酸奶和巧克力糖果等。

花旗松素在紫杉、黃杉、落葉松等植物中含量較高，紋母樹、野黑櫻等植物中也有極少量存在?；ㄆ焖伤氐闹苯觼碓纯梢詮倪@些植物中提取，但因紫杉和黃杉已被列入全球瀕危樹種禁止采伐，而落葉松只分布在俄羅斯西伯利亞東部、蒙古國東北部、中國東北地區(qū)和朝鮮，且生長周期較長，所以可利用生產(chǎn)花旗松素的資源極為稀少和匱乏。現(xiàn)有的化學(xué)合成工藝存在路線復(fù)雜、操作難度大、原料毒性大或收率低等問題，還不具備工業(yè)化應(yīng)用條件。目前全球年產(chǎn)量不足20噸，而中國產(chǎn)量僅有5噸。可以看出，花旗松素的市場需求較大，但缺乏經(jīng)濟有效的生產(chǎn)方法。

落新婦苷(astilbin)，即花旗松素-3-O-α-L-吡喃鼠李糖苷(taxifolin-3-O-α-L-rhamnoside)，CAS號為29838-67-3，分子量為450.41，分子式為C₂₁H₂₂O₁₁。落新婦苷在土茯苓、紫荊花、腫節(jié)風(fēng)等植物中含量較高，如在土茯苓中，最高含量可以達到3.68％(中國發(fā)明專利201210542691.9)。相比于花旗松素，落新婦苷的生產(chǎn)原料豐富，成本低。所以，如以落新婦苷為原料，水解切除鼠李糖殘基而轉(zhuǎn)化為花旗松素，則是一條可行的生產(chǎn)方法。目前國內(nèi)已有以落新婦苷為原料，采用酸水解的方法制備花旗松素的專利申請(中國發(fā)明專利201610114644.2)，落新婦苷的水解率達到89.7％，但該專利未說明相對于底物的花旗松素得率。較高的落新婦苷水解率不代表可以獲得較高的花旗松素得率，落新婦苷也可能被水解成其他產(chǎn)物。產(chǎn)物得率低是天然產(chǎn)物酸水解法制備的常見問題，母核結(jié)構(gòu)容易被破壞，產(chǎn)生其他副產(chǎn)物，導(dǎo)致產(chǎn)物得率低。

為了開發(fā)一種經(jīng)濟有效的花旗松素生產(chǎn)方法，本發(fā)明采用生物轉(zhuǎn)化落新婦苷為花旗松素(反應(yīng)式見圖1)，篩選獲得了一株轉(zhuǎn)化能力高、專一性好的微生物菌株，經(jīng)培養(yǎng)獲得含糖苷酶的菌體，以含濕菌體的發(fā)酵液或?qū)窬w懸浮于緩沖液中反應(yīng)體系中，將落新婦苷轉(zhuǎn)化為花旗松素，可以獲得較高的轉(zhuǎn)化得率。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一株產(chǎn)糖苷酶的微生物新菌株—煙曲霉(Aspergillusfumigatus)SQH4，及其在轉(zhuǎn)化落新婦苷制備花旗松素中的應(yīng)用。