底物和细胞双固定化发酵生产α-熊果苷

发布时间：2021-08-10 01:33

　　α-熊果苷（α-Arbutin,α-Ar）是一种安全且高效的美白活性物质,通过抑制酪氨酸酶的活性,阻断黑色素合成,达到美白的功效。目前α-Ar主要的生产方法是微生物和酶转化法,催化一分子葡萄糖和一分子对苯二酚（HQ）来合成。由于底物HQ具有细胞毒性,当其浓度过高时会导致细胞凋亡从而降低α-Ar产量。本课题构建了一个底物和细胞双固定化的反应体系,一方面将HQ负载在磁性壳聚糖微球（Fe3O4@CTS）载体上,通过缓释作用来降低反应过程中游离HQ的浓度,以达到减小其对微生物细胞的毒性及底物能够持续转化的目的,反应结束后,通过外加磁场可以对载体进行快速分离;另一方面选用吸附法和包埋法对细胞进行固定,固定化细胞可进行多次重复使用。主要研究内容如下:（1）底物固定化载体磁性壳聚糖微球的制备及其对HQ的负载:首先通过氧化水热法制备出了直径为30-40 nm的Fe3O纳米粒子,然后通过乳化交联法制备Fe3O4@CTS微球,经FTIR红外表征获得席夫碱键（C=N）和Fe-O键的特征吸收峰,可以证明Fe3O4@CTS制备成功。通过振动样品磁强计（VSM）分析了 Fe3O4纳米粒子和Fe3O4@CTS微球的... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１?ａ－Ａｒ结构［３】??３

活性的作用，但是ａ－Ａｒ的美??白效果可以达到Ｐ－Ａｒ的１０倍以上％且不抑制人黑素瘤细胞ＨＭＶ－ＩＩ的生长％说明??其在化妆品中的应用是有效且安全的，市场价值更高，受到研宄者们的青睐。??麵??多巴??！?ｍ?ｍｍ?４??多ｇ瑕ＪＳＩＨＳ谷胱甘狀多巴??多巴色索?谷賊ｇＫ多巴??５．６－二Ｓ基吲哚?５，６－二羟基吲〇？按酸?谷抗ＳＫ多巴現??＊＊＊＊＊?Ｊ?Ｊ?胸??５．６－Ｂ５ＩＷ？?５，６？吲?Ｋｊｅｍ?酸?揭變素??＼，?１??真黑索??？混合黒素??图１－２黑色素合成路径??Ｆｉｇ．?１－２?Ｍｅｌａｎｉｎ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｐａｔｈｗａｙ??１．２．２?ａ－熊果苷的合成方法??早期从植物中通过萃娶分馏、过滤等手段分离得到的熊果苷多为ｐ－Ａｒ，且分离??难度大、产物纯度低，如今己经被化学合成法和生物合成法所取代［ｉｅ］。主要的合成方??法有有机合成法、植物组织培养法、酶合成法以及微生物转化法，其中有机合成法和??植物组织培养法主要用于合成卩－Ａｒ，而ａ－Ａｒ通过酶法和微生物转发法合成［｜１］。??（１）酶法生产ａ－Ａｒ??酶法生产ａ－Ａｒ通常是利用不同的糖基转移酶和糖苷酶催化ＨＱ和不同的葡糖基??供体底物合成，常用的有蔗糖磷酸化酶、ａ－淀粉酶、环糊精糖基转移酶、ａ－葡萄糖苷??酶、右旋蔗糖酶、淀粉蔗糖酶以及蔗糖异构酶［３，１２］，通过糖基转移反应和逆水解反应??两种途径合成。其中鹿糖憐酸酶是用于催化合成ａ－Ａｒ的第一种酶，Ｋｉｔａｏ和Ｓｅｋｉｎｅ［１３］??２??

?北京化工大学硕士学位论文???５０００００００－１???４０００００００－??３０００００００－??？ｎ??２?，？??ｍ?，??？?２０００００００－?，，??Ｘ??１０００００００－?遍，??声??０－?＾??Ｉ?＇?Ｉ?＊?ｌ?ｒ———］?？?Ｉ?＇?＜??０?１?２?３?４?５??ＨＱ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ（ｇ／Ｌ）??图２－２?ＨＱ标准曲线??Ｆｉｇ．?２－２?ＨＱ?Ｓｔａｎｄａｒｄ?Ｃｕｒｖｅ??２．３．３磁性壳聚糖微球对对苯二酚负载量的计算??利用ＨＱ标准曲线，分别求得吸附前后的ＨＱ浓度，进而计算吸附量。公式如下：??Ｑ?＝?（Ｃ０－Ｃ）ｘＶ／ｍ??式（２－２）??其中Ｑ是吸附量，单位ｍｇ／ｇ；?Ｃｏ为吸附前ＨＱ的浓度，Ｃ为吸附后ＨＱ的浓度，单??位为ｇ／Ｌ；?Ｖ为ＨＱ溶液的体积，单位为ｍＬ；?ｍ为Ｆｅ３０４＠ＣＴＳ微球的质量，单位为??ｇ°??２．３．４四氧化三铁磁性纳米粒子的制备??①精确称量１．４７?ｇ柠檬酸钠，０．８?ｇ?ＮａＯＨ，?８５?ｇ?ＮａＮ〇３于２５０?ｍＬ锥形瓶中，加??入９５?ｍＬ去离子水，加热至完全溶解，溶液澄清；②配制浓度为２?ｍｏｌ／Ｌ的ＦｅＳ〇４．７Ｈ２０??溶液，量取５?ｍＬ加入到①的混合液中；③待溶液沸腾后，保持１〇〇?°Ｃ反应１?ｈ，过??程中不断滴加去离子水，确保溶液体积维持在一定值；④反应结束后，待溶液冷却至??室温，外加磁场将Ｆｅ３０４粒子与溶液分离，并用乙醇清洗多次至洗液澄清为止：⑤于??５０?°Ｃ真空干燥箱中干燥１２?ｈ；⑥轻轻研磨得到Ｆｅ３０４纳米粒子粉末，称重，记录质量。??


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