人参皂苷生物转化及固体发酵工艺研究进展

研究表明,人参皂苷在体外可以转化成多种稀有皂苷,它们是在生物体内发挥药理活性的关键物质。微生物转化法及固体发酵技术是工业化生产稀有人参皂苷的基础。文中针对皂苷生物转化研究概况进行综述,探讨了固体发酵工艺条件,并对目前人参皂苷生物转化研究中存在的问题及今后的主要发展方向进行了展望。      

乳酸菌发酵转化人参皂苷

筛选适合发酵转化人参皂苷的乳酸菌,并对发酵工艺进行优化,探讨人参提取物发酵过程中人参皂苷的生物转化路径。结果显示:植物乳杆菌转化人参皂苷的效果最好,得到的稀有皂苷含量相对较高;发酵工艺为:发酵温度35℃、发酵时间16 d、初始p H 6.0、底物浓度10%、接种量10%;得到的发酵液中稀有皂苷的含量可达到106.52μg/m L(F2)、74.62μg/m L(Rg3)和100.56μg/m L(CK),较发酵前分别提高188.13%、203.21%和395.86%。人参皂苷的可能转化路径与发酵过程中6种常见皂苷含量的变化是一致的。研究结果表明:植物乳杆菌发酵人参提取物过程中常见皂苷向稀有皂苷转化,通过发酵工艺优化使得稀有皂苷含量显著提高,得到的发酵产物用于人参产品的开发具有一定的优势,为人参品的深加工奠定基础。     

微生物转化人参皂苷Re为人参皂苷Rh1的研究

人参皂苷Re是人参的主要药理活性成分,具有抑制癌细胞增长、阻止癌细胞转移及保护神经等重要生理作用,稀有人参皂苷Rh1在抗癌方面的疗效更为显著。为获得较高含量的Rh1,微生物转化是目前较为有效途径。该研究从人参种植土中筛选可转化常量人参皂苷Re为稀有人参皂苷Rh1的目的菌株S329,以西洋参提取物为反应底物进行微生物发酵实验,利用高效液相色谱（HPLC）法对人参皂苷Re及其发酵产物进行分析。结果表明,通过对菌株形态学观察和18S rDNA测序分析,且通过在NCBI数据库上的Blast比对分析,鉴定高效菌株S329属于溜曲霉（Aspergillus tamarii）,人参皂苷Re转化人参皂苷Rh1的转化率为27.65%。     

固态发酵大豆生产豆豉纤溶酶的研究

以大豆为底物进行固态发酵生产纤溶酶，并对其固态发酵工艺进行了探讨。得出以下结论：最佳发酵时间28h，添加麦芽糖2％、NaCl 0.1％、Ca2^2 0.2mg／kg、Mg^2 0.3mg／kg最高酶活力可达到1256IU／g。豆豉提取物的最适存放温度为37℃以下，最适pH为8，Mn^2 、Ca^2 、Mg^2 对该酶活力有明显的激活作用，添加明胶对纤溶酶活力起稳定作用。PCMB、PMSF、胰蛋白酶对此酶活性抑制率几乎达100％，EDTA、β-巯基乙醇对此酶活性影响不大。     

稀有人参皂苷生物转化的研究进展

人参皂苷作为人参中的主要活性成分,被广泛应用于食品和药品中。人参皂苷因化学结构差异导致其具有不同的性质和功能。具有高活性的稀有人参皂苷在自然界中含量很低,限制了人参皂苷资源的利用。通过不同方法将高含量人参皂苷转化为稀有人参皂苷是获得稀有人参皂苷的重要途径。本文以人参皂苷的结构、药理作用为基础,综述生物修饰法对人参皂苷的糖基水解和母核结构的影响,并对稀有人参皂苷在食品、药品中应用的研究现状、未来发展趋势进行了分析,为改善人参皂苷资源应用提供理论依据。     

微生物转化法制备人参皂苷Compound K 的研究进展

稀有人参皂苷Compound K(CK)是二醇型非天然人参皂苷,是其他二醇型人参皂苷在人体肠道内的降解产物。因其在抗肿瘤等方面有特效,需大量制备以满足医疗和科研需要,因此,有效获得稀有人参皂苷CK已开展了大量研究。本文就人参皂苷CK的微生物转化及制备进行系统的综述,旨在为其进一步开发利用提供参考。     

高溶栓活性豆豉固态发酵工艺的响应面优化

利用浅盘固态发酵技术对豆豉纤溶酶出发菌株进行固态发酵。固态发酵培养基经灭菌、添加碳源等操作后,按一定比例接种种子液,在合适的发酵条件下进行固态纯种发酵。通过单因素试验确定出了对固态发酵过程影响显著的过程参数,应用SAS软件响应面分析程序,分别对发酵过程中的接种量、发酵周期、发酵温度、大豆初始水分含量等过程参数进行了分析与优化。试验得出了豆豉纤溶酶出发菌株固态发酵的最优工艺参数,即大豆水分含量300%、发酵周期72h、发酵温度39℃,在此条件下最大发酵酶活可达到665.6IU/mL。     

西洋参中人参皂苷的真菌生物转化研究进展

西洋参作为一种名贵的中药材,有着多种多样的化学成分以及非常广泛的生物活性,深受世界各国人民的青睐,人参皂苷是其主要的活性成分。通过对不同真菌(食药用真菌、丝状真菌、西洋参内生真菌)对西洋参及人参皂苷的生物转化,转化产物的种类,成分变化及其功效等内容进行综述,为西洋参高效开发利用提供一定的参考价值。     

河南臭豆豉纯种发酵工艺研究

利用从河南不同地区的臭豆豉样品中分离筛选得到的1株枯草芽孢杆菌,依据感官评价及纤溶酶活性进行纯菌种生产臭豆豉的工艺研究.结果表明:接种量3%,大豆与水比例为1∶3、常温浸泡16h、蒸煮时间30min(121℃、0.105MPa),湿度90%,发酵温度37℃,发酵时间36h为最佳发酵工艺条件.     

豆豉溶栓酶液态发酵工艺研究

对豆豉中筛选到的1株溶栓酶产生菌-枯草芽孢杆菌HGD107,进行摇瓶和15L发酵罐液态发酵工艺研究。在最适发酵条件下,摇瓶发酵产豆豉溶栓酶酶活达到3643U/mL发酵液(尿激酶单位),15L发酵罐发酵产豆豉溶栓酶酶活达到2050U/mL发酵液(尿激酶单位)。     

酶法转化原人参二醇型皂苷为稀有人参皂苷C-K的研究

通过比较PDA培养基和V8汁培养基对卵形孢霉产酶的影响,确定V8汁培养基培养卵形孢霉,糖苷酶活性更高。在该条件下培养卵形孢霉,通过DEAE-纤维素柱层析和30%～80%（NH4）2SO4沉淀,从其培养液中部分纯化出一种能够高效转化原人参二醇型皂苷为稀有人参皂苷C-K的糖苷酶GE-I。该酶转化人参皂苷Rb1、Rb2、Rc的途径分别为:Rb1→Rd→F2→C-K,Rb2→C-O→C-Y→C-K,Rc→Mb→Mc→C-K。GE-I最适pH为5.0,最适温度为45℃,在pH4.0～12.0和温度30～75℃范围内具有良好的稳定性。本研究为酶法制备稀有人参皂苷C-K奠定了一定的基础。      

桂圆酵素的发酵工艺优化及其酚类化合物生物转化分析

以桂圆水提液为原料,总酚含量为评价指标,采用单因素及正交试验优化桂圆酵素的发酵工艺,并用高效液相色谱（HPLC）分析桂圆酵素中酚类化合物的生物转化。结果表明,最优桂圆酵素发酵工艺为菌株组合酿酒酵母＋醋酸杆菌＋植物乳酸杆菌1∶1∶1、接种量10%、发酵温度30 ℃、发酵时间36 h。在此优化工艺条件下,桂圆酵素的总酚含量达（46.05±0.76） μg/mL,是桂圆水提液总酚含量（9.12±0.26） μg/mL的5.05倍。HPLC分析表明,桂圆水提液中10多种酚类化合物,除了绿原酸及其它4种酚类化合物外,其余酚类化合物经发酵后均被完全转化。桂圆酵素中至少含有20余种酚类化合物,至少有16种为新生成,其中1种可以确定为柚皮苷,含量达3.32 μg/mL。     

沙果果酒发酵工艺优化及抗氧化活性的研究

以新鲜沙果为原料酿造果酒,考察发酵时间、发酵温度、初始糖度和初始pH对沙果果酒品质的影响,并通过正交试验优化发酵工艺条件。结果表明,沙果果酒的最佳发酵工艺为发酵时间12 d、发酵温度24 ℃、初始糖度22 °Bx、初始pH值4.0。在此优化工艺条件下,酿得的果酒色泽呈浅黄色、澄清透亮,滋味清爽,有浓郁的沙果果香和醇厚的酒香,酒精度为11.8%vol,感官评分为95.1分。DPPH自由基清除率测定结果表明沙果果酒具有较好的抗氧化活性。     

根皮苷生物转化制备根皮素工艺优化研究

研究酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）生物转化根皮苷制备根皮素的工艺条件。以根皮素产率为考察指标,采用单因素试验考察转化时间、转化温度、底物质量浓度和液料比,然后采用响应面分析法对根皮素制备工艺条件进行优化。结果表明,根皮苷生物转化最佳工艺条件确定为：转化时间18 h、转化温度41 ℃、液料比12∶1（V/V）,底物质量浓度8 g/L。在此条件下,根皮素产率可达70.12%,与模型理论值（70.97%）基本相符。利用本方法制备根皮素,成本低、转化率高,为工业化的生产提供理论依据。     

稀有人参皂苷compound K转化菌株的筛选及转化条件优化

从22种植物病原真菌中筛选出6种能够转化原人参二醇型皂苷为稀有人参皂苷compound K（C-K）的真菌,其中转化效率最高的1.91号真菌经形态学鉴定为卵形孢霉属（Oospora Wallr.）真菌。1.91号真菌生物转化人参皂苷Rb1和Rb2的途径分别为:Rb1→Rd→F2→C-K,Rb2→C-O→C-Y。1.91号真菌生物转化人参皂苷Rb1为C-K的最佳条件为:最佳底物添加时间是孢子预培养12h后,转化最适pH5.0～6.0,转化最适温度是45℃。本研究为稀有人参皂苷C-K的工业制备奠定了一定的基础。      

榆干离褶伞发酵液的溶栓与降血脂作用

研究了榆干离褶伞(Lyophyllum ulmarium,L.u)发酵液的体外溶栓作用和降血脂作用。将血凝块与L.u发酵液37℃恒温孵育,测定血凝块溶解时间;观察给予L.u发酵液后对小鼠体内出、凝血时间的影响;采用高脂血症动物模型,观察L.u发酵液对血脂水平的影响。结果显示,L.u发酵液明显延长凝血时间及出血时间,明显降低高脂血症小鼠总甘油三酯和总胆固醇含量。可以证明,L.u发酵液具有溶栓作用,其机制可能与其抗凝作用和降血脂作用有关。     

混菌发酵纳豆的工艺研究

为改善纳豆风味,该研究以市售大豆为原料,采用纳豆发酵粉和乳酸菌粉混合发酵,并以感官评分、挥发性盐基氮含量和纳豆激酶活力为考察指标,采用单因素试验和正交试验对纳豆发酵工艺进行优化。结果表明,混菌发酵纳豆最优发酵工艺为菌粉比例（乳酸菌∶纳豆芽孢杆菌）1.0∶1.5,发酵温度40 ℃,发酵时间27 h。在此最优发酵工艺下,纳豆感官评分为9.0分,挥发性盐基氮含量为11.02 mg/100 g,纳豆激酶活力为438.90 U/g,此时纳豆色泽鲜亮,氨臭味明显降低,拉丝状态好,纳豆品质明显优于市售纳豆。     

发酵罐发酵荞麦酒工艺研究

该研究以甜荞与苦荞为原料,应用5 L液态发酵罐进行发酵制作荞麦酒。通过单因素和正交试验对荞麦酒的酿造工艺条件进行优化,从而确定发酵罐发酵荞麦酒的最佳工艺参数。结果表明：最佳发酵工艺条件为酵母菌添加量0.6%、发酵时间7 d、料水比1∶4（g∶mL）。在此条件下得到酒精度为10.1%vol,总黄酮含量为103.30 μg/mL的荞麦酒。