【摘要】：黃姜是薯蕷科薯蕷屬植物,其根莖中含有大量的具有藥理活性的皂素(學(xué)名:薯蕷皂苷元),皂素作為甾體類激素藥物的重要中間體,在抗腫瘤、抗衰老、抗過敏、降血脂等方面發(fā)揮著重要作用。目前,皂素的生產(chǎn)主要采用直接酸水解法,該法存在提取率低、成本高、資源利用率低、環(huán)境污染嚴重等問題。本文旨在優(yōu)化生物法提取黃姜皂素的工藝以達到提高皂素收率,實現(xiàn)資源的高效利用、降低環(huán)境污染的目的。具體內(nèi)容如下:(1)對黃姜皂素提取過程的預(yù)發(fā)酵條件(溫度和時間)進行優(yōu)化,其最優(yōu)條件為先45℃發(fā)酵24 h,再52℃發(fā)酵12 h,最后62℃發(fā)酵36 h;通過單因素試驗和正交試驗,分別研究了纖維素酶、木聚糖酶和果膠酶三種外加酶對黃姜皂素得率的影響,優(yōu)化了三種酶的酶量,其最佳的酶量分別為纖維素酶50 U/g,木聚糖酶100 U/g,果膠酶120 U/g。在最優(yōu)溫度和時間組合與三種酶最優(yōu)酶量的共同作用下,黃姜皂素得率為0.845%,比58 ~oC恒溫預(yù)發(fā)酵的黃姜皂素得率提高了69%。(2)對黃姜淀粉中直鏈淀粉的含量進行測定,其值為31.11%。通過α-淀粉酶與普魯蘭酶添加順序的對比試驗,確定了在液化過程中先添加α-淀粉酶再添加普魯蘭酶時,酶解效果較優(yōu)。通過單因素試驗和正交試驗對黃姜淀粉的酶解工藝進行優(yōu)化,確定最優(yōu)條件為α-淀粉酶酶量80U/g、α-淀粉酶酶解時間2.0h、普魯蘭酶酶量50U/g、普魯蘭酶酶解時間2.0h、糖化酶酶量190U/g、糖化酶酶解時間2.0h。在此最優(yōu)條件下,淀粉水解率為91.87%。(3)利用平板篩選分離法從土壤樣品中篩選出一株產(chǎn)將黃姜皂苷轉(zhuǎn)化為黃姜皂素的酶(又稱黃姜皂苷轉(zhuǎn)化酶)的菌株,經(jīng)搖瓶發(fā)酵后測定酶活性,其初始酶活為8.414U/mL。測定該菌株生長曲線,其對數(shù)生長期為4-19h。(4)通過單因素試驗對該菌株產(chǎn)酶的發(fā)酵條件進行優(yōu)化,其最佳條件為接種量5%(v/v)、裝液量50mL/250mL、初始培養(yǎng)基pH6.5、發(fā)酵溫度31℃、搖床轉(zhuǎn)速180r/min、發(fā)酵周期48h。通過單因素試驗、Plackett-Burman設(shè)計試驗、最陡爬坡試驗和中心復(fù)合設(shè)計試驗對發(fā)酵培養(yǎng)基的最優(yōu)結(jié)果進行預(yù)測,其結(jié)果為葡萄糖17.8g/L、蛋白胨16g/L、磷酸二氫鈉6.4g/L、硫酸錳6.2g/L、磷酸二氫鉀3.0g/L、硫酸鎂1.0g/L。在此條件下進行重復(fù)性驗證試驗,得到的平均酶活為79.985U/mL,與預(yù)測值基本吻合。
【圖文】：

湖 北 工 業(yè) 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 第 1 章 引 言 的研究進展資源分布盾葉薯蕷（Dioscorea zingiberensis C. H. Wright）植物，為我國特有的物種[1, 2]。利用其根莖可提取要用于激素類西藥的生產(chǎn)[3, 4]，具有治療冠心病、等功效，有“激素之母”、“藥用黃金”的美稱[5-7]。素是世界上不可替代的的天然來源，這為甾體類物中大量獲取天然原料的新途徑[8]。

類、蛋白質(zhì)、油脂以及部分微量元素，苷和對羥基苯甲胺。究進展化性質(zhì)研究薯蕷皂苷元，英文名稱為 Diosgenin，化學(xué)生物。皂素是一種白色或者微黃色的結(jié)于水，易溶于普通的有機溶劑，如汽油洋地黃皂甙發(fā)生沉淀反應(yīng)[57]。黃姜皂素為 204-207℃，沸點為 527.1℃（760mm同的糖鏈結(jié)合形成不同的薯蕷皂苷存在糖形成的糖鏈與皂素結(jié)合而成的黃姜皂構(gòu)如下圖 1.2 所示。
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ467.8;TQ920.6

【參考文獻】

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本文編號：2605292