酒曲微生物中人參皂苷水解酶的挖掘
發(fā)布時(shí)間:2021-10-08 17:14
人參皂苷是人參的主要有效成分,具有多種藥理活性,例如:抗炎癥、抗過敏、治療糖尿病和抗氧化等。人參中,糖基化人參皂苷是主要組成部分,而去糖基的稀有人參皂苷含量很低或不存在。相比之下,去糖基化的稀有人參皂苷具有更強(qiáng)地藥理活性。因此,稀有人皂苷的制備受到了廣泛關(guān)注。目前,稀有人參皂苷的制備主要利用酸或堿處理等化學(xué)法和微生物或酶催化等生物學(xué)方法水解糖鏈。然而利用化學(xué)法水解人參皂苷,會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物和污染環(huán)境,無法滿足藥用標(biāo)準(zhǔn)。因此,以微生物細(xì)胞和重組皂苷水解酶為代表的生物轉(zhuǎn)化法被認(rèn)為是獲得稀有人參皂苷最有效的方法之一。以此為契機(jī),本論文以酒曲為載體,挖掘酒曲微生物中轉(zhuǎn)化人參皂苷的功能菌株和皂苷水解酶。本論文主要的研究內(nèi)容如下:(1)對人參皂苷誘導(dǎo)酒曲進(jìn)行高通量測序,分析酒曲中潛在的可轉(zhuǎn)化人參皂苷的微生物群落結(jié)構(gòu)與優(yōu)勢類群;同時(shí),對人參皂苷誘導(dǎo)酒曲進(jìn)行固體發(fā)酵,利用TLC檢測固體發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)而分析酒曲微生物對人參皂苷的轉(zhuǎn)化能力;(2)采用直接稀釋涂板法和固體發(fā)酵誘導(dǎo)法從酒曲中分離和鑒定功能菌株;(3)從功能菌株中克隆皂苷水解酶基因,構(gòu)建pET-30a和pET-32a重組表達(dá)載體,并進(jìn)行原核異源表達(dá)和酶...
【文章來源】:云南大學(xué)云南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:115 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1人參皂苷骨架及其各糖配基w??Figure?1-1?Ginsenosides?and?their?glycoligands??
酶分又細(xì)分為?II-i-1?型、II-i-2?型、II-i-3?型、II-i-4?型和?II-?ii?型[2](圖?1-2A)。??在去糖基化的過程中,根據(jù)5類皂苷水解酶在不同位置上去糖基順序的不同,可??以將其水解模式分為A、B、C、D、E和F6種模式(圖1-2B)。??I型人參皂苷水解酶可同時(shí)水解PPD型人參皂苷中與C-20和C-3連接的糖,??并普遍具有A、B、C和D水解模式。來源于0>。?//w〇?的皂苷水解酶在轉(zhuǎn)化??人參皂苷Rb丨、Rb2和R〇生成Rg3時(shí),其該酶具有A、B的水解模型[33]。Quan??和Noh等利用人參皂苷水解酶I轉(zhuǎn)化人參皂苷Rb^Rb^Rbs和Rc生成C-K時(shí),??該類酶則具有A、C和D水解模型[34—37]。??II型人參皂苷水解酶分別水解在PPD和PPT型人參皂苷中與C-20連接的糖。??人參皂苷水解酶II-i-1只水解與C-20連接的外部葡萄糖而不水解與C-?20連接的??內(nèi)部葡萄糖,水解模式為A-1;人參皂苷水解酶II-i-2則水解與C-20連接的外部??阿拉伯吡喃糖,水解模式為A-2;?II-i-3具有A-3水解模式,主要水解與C-20連??接的外部木糖,但不會(huì)在PPD型人參皂苷中進(jìn)一步水解;II-i-4水解與C-20連??接的外部阿拉伯呋喃糖而不水解與C-20連接的內(nèi)部葡萄糖,其水解模式為A-4;??另外
?J?V?/??圖1-2人參皂酶的分類⑴??Fig?1-2?Classification?of?ginsenosidases??1.2.2人參皂苷糖基水解酶的酶學(xué)性質(zhì)??人參皂苷水解酶水解酶酶學(xué)性質(zhì)各異,Kim等報(bào)道的葡萄糖苷酶,在25°C,??具有最適催化活性[38]。相反,來源于*Sm價(jià)/oiw?ac/i/ooj/i/flrfMS的熱穩(wěn)定性葡萄糖??H'觸,K-ii適溫度尚80°C]。而來源于?C?/(://_ce//〃/fw/r"p/w'.wc.c_A^^??拉fl’丨吹喃糖?酶和?"奶wa?/c.c_/仙?〇/#??最佳催化溫度為60°Ct39,4()l。另外,來源千真菌和人參的人參皂苷水解酶,最大??活性溫度范圍是在37°C-65°C【2Q,4M4]。??一般來說,人參皂_H:水解酶的最適pH值在3.5? ̄?8.0,然而,當(dāng)pH值高于??8.0時(shí),酶活性顯著降低。來源于Paec//om_yces?5fl/w_er的葡萄糖苷酶的最適pH??值為?3.5丨45】
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]茅臺酒曲植物乳桿菌大豆酸面團(tuán)發(fā)酵面包的營養(yǎng)與抗氧化特性[J]. 楊紫璇,張賓樂,蔣慧,馬子琳,武盟,徐巖,鄭建仙,黃衛(wèi)寧,李寧,Filip Arnaut. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2018(06)
[2]茅臺酒致香微生物對煙葉致香成分影響[J]. 王芳,歐明毅,楊超,姬厚偉,張麗,劉義萍,張慶明. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(06)
[3]HPLC測定雙向固體發(fā)酵過程中人參皂苷成分的變化[J]. 楊慧萍,李軒. 中國合理用藥探索. 2017(07)
[4]糖苷水解酶——生物轉(zhuǎn)化制備活性糖苷與苷元的有效工具[J]. 原野,胡彥波,周義發(fā). 微生物學(xué)報(bào). 2017(08)
[5]醬香型大曲中產(chǎn)蛋白酶放線菌的分離及產(chǎn)酶條件研究[J]. 于華,黃丹,陳卓,唐姣,毛祥,鄧玲,劉丹,呂開斌. 中國釀造. 2017 (02)
[6]植物源β-葡萄糖苷酶活性檢測方法學(xué)研究[J]. 金璐,王彥,薛蕓,楊嬋,閻超. 現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展. 2016(26)
[7]基于細(xì)菌群落構(gòu)成對高溫大曲類別的判別分析[J]. 陳良強(qiáng),楊帆,王和玉,汪地強(qiáng),王莉. 釀酒科技. 2016(09)
[8]醬香型大曲中分離到的阿姆斯特丹散囊菌產(chǎn)酶產(chǎn)香特性[J]. 王曉丹,徐佳,周鴻翔,班世棟,邱樹毅. 食品科學(xué). 2016(11)
[9]高溫大曲中高產(chǎn)α-淀粉酶菌株分離鑒定及其產(chǎn)酶性能研究[J]. 魯珍,魏姜勉,諶馥佳,李恩中,郭燕芳,張建設(shè),郜勝勤. 農(nóng)業(yè)研究與應(yīng)用. 2016(02)
[10]貴州省遵義地區(qū)3個(gè)醬香型大曲細(xì)菌群落的比較分析[J]. 王曉丹,班世棟,周鴻翔,胡寶東,邱樹毅. 食品科學(xué). 2016(07)
碩士論文
[1]中草藥對甜酒曲微生物發(fā)酵性能及酒釀香氣成分研究[D]. 吳瓊燕.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]廣東客家娘酒傳統(tǒng)釀造工藝研究及主要酒曲微生物的分離和特性[D]. 陳曉蕓.南昌大學(xué) 2011
本文編號:3424601
【文章來源】:云南大學(xué)云南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:115 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1人參皂苷骨架及其各糖配基w??Figure?1-1?Ginsenosides?and?their?glycoligands??
酶分又細(xì)分為?II-i-1?型、II-i-2?型、II-i-3?型、II-i-4?型和?II-?ii?型[2](圖?1-2A)。??在去糖基化的過程中,根據(jù)5類皂苷水解酶在不同位置上去糖基順序的不同,可??以將其水解模式分為A、B、C、D、E和F6種模式(圖1-2B)。??I型人參皂苷水解酶可同時(shí)水解PPD型人參皂苷中與C-20和C-3連接的糖,??并普遍具有A、B、C和D水解模式。來源于0>。?//w〇?的皂苷水解酶在轉(zhuǎn)化??人參皂苷Rb丨、Rb2和R〇生成Rg3時(shí),其該酶具有A、B的水解模型[33]。Quan??和Noh等利用人參皂苷水解酶I轉(zhuǎn)化人參皂苷Rb^Rb^Rbs和Rc生成C-K時(shí),??該類酶則具有A、C和D水解模型[34—37]。??II型人參皂苷水解酶分別水解在PPD和PPT型人參皂苷中與C-20連接的糖。??人參皂苷水解酶II-i-1只水解與C-20連接的外部葡萄糖而不水解與C-?20連接的??內(nèi)部葡萄糖,水解模式為A-1;人參皂苷水解酶II-i-2則水解與C-20連接的外部??阿拉伯吡喃糖,水解模式為A-2;?II-i-3具有A-3水解模式,主要水解與C-20連??接的外部木糖,但不會(huì)在PPD型人參皂苷中進(jìn)一步水解;II-i-4水解與C-20連??接的外部阿拉伯呋喃糖而不水解與C-20連接的內(nèi)部葡萄糖,其水解模式為A-4;??另外
?J?V?/??圖1-2人參皂酶的分類⑴??Fig?1-2?Classification?of?ginsenosidases??1.2.2人參皂苷糖基水解酶的酶學(xué)性質(zhì)??人參皂苷水解酶水解酶酶學(xué)性質(zhì)各異,Kim等報(bào)道的葡萄糖苷酶,在25°C,??具有最適催化活性[38]。相反,來源于*Sm價(jià)/oiw?ac/i/ooj/i/flrfMS的熱穩(wěn)定性葡萄糖??H'觸,K-ii適溫度尚80°C]。而來源于?C?/(://_ce//〃/fw/r"p/w'.wc.c_A^^??拉fl’丨吹喃糖?酶和?"奶wa?/c.c_/仙?〇/#??最佳催化溫度為60°Ct39,4()l。另外,來源千真菌和人參的人參皂苷水解酶,最大??活性溫度范圍是在37°C-65°C【2Q,4M4]。??一般來說,人參皂_H:水解酶的最適pH值在3.5? ̄?8.0,然而,當(dāng)pH值高于??8.0時(shí),酶活性顯著降低。來源于Paec//om_yces?5fl/w_er的葡萄糖苷酶的最適pH??值為?3.5丨45】
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]茅臺酒曲植物乳桿菌大豆酸面團(tuán)發(fā)酵面包的營養(yǎng)與抗氧化特性[J]. 楊紫璇,張賓樂,蔣慧,馬子琳,武盟,徐巖,鄭建仙,黃衛(wèi)寧,李寧,Filip Arnaut. 食品與發(fā)酵工業(yè). 2018(06)
[2]茅臺酒致香微生物對煙葉致香成分影響[J]. 王芳,歐明毅,楊超,姬厚偉,張麗,劉義萍,張慶明. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(06)
[3]HPLC測定雙向固體發(fā)酵過程中人參皂苷成分的變化[J]. 楊慧萍,李軒. 中國合理用藥探索. 2017(07)
[4]糖苷水解酶——生物轉(zhuǎn)化制備活性糖苷與苷元的有效工具[J]. 原野,胡彥波,周義發(fā). 微生物學(xué)報(bào). 2017(08)
[5]醬香型大曲中產(chǎn)蛋白酶放線菌的分離及產(chǎn)酶條件研究[J]. 于華,黃丹,陳卓,唐姣,毛祥,鄧玲,劉丹,呂開斌. 中國釀造. 2017 (02)
[6]植物源β-葡萄糖苷酶活性檢測方法學(xué)研究[J]. 金璐,王彥,薛蕓,楊嬋,閻超. 現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展. 2016(26)
[7]基于細(xì)菌群落構(gòu)成對高溫大曲類別的判別分析[J]. 陳良強(qiáng),楊帆,王和玉,汪地強(qiáng),王莉. 釀酒科技. 2016(09)
[8]醬香型大曲中分離到的阿姆斯特丹散囊菌產(chǎn)酶產(chǎn)香特性[J]. 王曉丹,徐佳,周鴻翔,班世棟,邱樹毅. 食品科學(xué). 2016(11)
[9]高溫大曲中高產(chǎn)α-淀粉酶菌株分離鑒定及其產(chǎn)酶性能研究[J]. 魯珍,魏姜勉,諶馥佳,李恩中,郭燕芳,張建設(shè),郜勝勤. 農(nóng)業(yè)研究與應(yīng)用. 2016(02)
[10]貴州省遵義地區(qū)3個(gè)醬香型大曲細(xì)菌群落的比較分析[J]. 王曉丹,班世棟,周鴻翔,胡寶東,邱樹毅. 食品科學(xué). 2016(07)
碩士論文
[1]中草藥對甜酒曲微生物發(fā)酵性能及酒釀香氣成分研究[D]. 吳瓊燕.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]廣東客家娘酒傳統(tǒng)釀造工藝研究及主要酒曲微生物的分離和特性[D]. 陳曉蕓.南昌大學(xué) 2011
本文編號:3424601
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