酒曲微生物中人参皂苷水解酶的挖掘
发布时间：2021-10-08 17:14
人参皂苷是人参的主要有效成分,具有多种药理活性,例如:抗炎症、抗过敏、治疗糖尿病和抗氧化等。人参中,糖基化人参皂苷是主要组成部分,而去糖基的稀有人参皂苷含量很低或不存在。相比之下,去糖基化的稀有人参皂苷具有更强地药理活性。因此,稀有人皂苷的制备受到了广泛关注。目前,稀有人参皂苷的制备主要利用酸或碱处理等化学法和微生物或酶催化等生物学方法水解糖链。然而利用化学法水解人参皂苷,会产生副产物和污染环境,无法满足药用标准。因此,以微生物细胞和重组皂苷水解酶为代表的生物转化法被认为是获得稀有人参皂苷最有效的方法之一。以此为契机,本论文以酒曲为载体,挖掘酒曲微生物中转化人参皂苷的功能菌株和皂苷水解酶。本论文主要的研究内容如下:（1）对人参皂苷诱导酒曲进行高通量测序,分析酒曲中潜在的可转化人参皂苷的微生物群落结构与优势类群;同时,对人参皂苷诱导酒曲进行固体发酵,利用TLC检测固体发酵产物进而分析酒曲微生物对人参皂苷的转化能力;（2）采用直接稀释涂板法和固体发酵诱导法从酒曲中分离和鉴定功能菌株;（3）从功能菌株中克隆皂苷水解酶基因,构建pET-30a和pET-32a重组表达载体,并进行原核异源表达和酶...
【文章来源】：云南大学云南省 211工程院校
【文章页数】：115 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１人参皂苷骨架及其各糖配基ｗ??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｇｉｎｓｅｎｏｓｉｄｅｓ?ａｎｄ?ｔｈｅｉｒ?ｇｌｙｃｏｌｉｇａｎｄｓ??
酶分又细分为?ＩＩ－ｉ－１?型、ＩＩ－ｉ－２?型、ＩＩ－ｉ－３?型、ＩＩ－ｉ－４?型和?ＩＩ－?ｉｉ?型［２］（图?１－２Ａ）。??在去糖基化的过程中，根据５类皂苷水解酶在不同位置上去糖基顺序的不同，可??以将其水解模式分为Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ和Ｆ６种模式（图１－２Ｂ）。??Ｉ型人参皂苷水解酶可同时水解ＰＰＤ型人参皂苷中与Ｃ－２０和Ｃ－３连接的糖，??并普遍具有Ａ、Ｂ、Ｃ和Ｄ水解模式。来源于０＞！？?／／ｗ〇？的皂苷水解酶在转化??人参皂苷Ｒｂ丨、Ｒｂ２和Ｒ〇生成Ｒｇ３时，其该酶具有Ａ、Ｂ的水解模型［３３］。Ｑｕａｎ??和Ｎｏｈ等利用人参皂苷水解酶Ｉ转化人参皂苷Ｒｂ＾Ｒｂ＾Ｒｂｓ和Ｒｃ生成Ｃ－Ｋ时，??该类酶则具有Ａ、Ｃ和Ｄ水解模型［３４—３７］。??ＩＩ型人参皂苷水解酶分别水解在ＰＰＤ和ＰＰＴ型人参皂苷中与Ｃ－２０连接的糖。??人参皂苷水解酶ＩＩ－ｉ－１只水解与Ｃ－２０连接的外部葡萄糖而不水解与Ｃ－?２０连接的??内部葡萄糖，水解模式为Ａ－１；人参皂苷水解酶ＩＩ－ｉ－２则水解与Ｃ－２０连接的外部??阿拉伯吡喃糖，水解模式为Ａ－２；?ＩＩ－ｉ－３具有Ａ－３水解模式，主要水解与Ｃ－２０连??接的外部木糖，但不会在ＰＰＤ型人参皂苷中进一步水解；ＩＩ－ｉ－４水解与Ｃ－２０连??接的外部阿拉伯呋喃糖而不水解与Ｃ－２０连接的内部葡萄糖，其水解模式为Ａ－４；??另外
?Ｊ?Ｖ?／??图１－２人参皂酶的分类⑴??Ｆｉｇ?１－２?Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｇｉｎｓｅｎｏｓｉｄａｓｅｓ??１．２．２人参皂苷糖基水解酶的酶学性质??人参皂苷水解酶水解酶酶学性质各异，Ｋｉｍ等报道的葡萄糖苷酶，在２５°Ｃ，??具有最适催化活性［３８］。相反，来源于＊Ｓｍ价／ｏｉｗ?ａｃ／ｉ／ｏｏｊ／ｉ／ｆｌｒｆＭＳ的热稳定性葡萄糖??Ｈ＇觸，Ｋ－ｉｉ适温度尚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／＃??最佳催化温度为６０°Ｃｔ３９，４（）ｌ。另外，来源千真菌和人参的人参皂苷水解酶，最大??活性温度范围是在３７°Ｃ－６５°Ｃ【２Ｑ，４Ｍ４］。??一般来说，人参皂＿Ｈ：水解酶的最适ｐＨ值在３．５?￣?８．０，然而，当ｐＨ值高于??８．０时，酶活性显著降低。来源于Ｐａｅｃ／／ｏｍ＿ｙｃｅｓ?５ｆｌ／ｗ＿ｅｒ的葡萄糖苷酶的最适ｐＨ??值为?３．５丨４５】
【参考文献】：
期刊论文
[1]茅台酒曲植物乳杆菌大豆酸面团发酵面包的营养与抗氧化特性[J]. 杨紫璇,张宾乐,蒋慧,马子琳,武盟,徐岩,郑建仙,黄卫宁,李宁,Filip Arnaut. 食品与发酵工业. 2018(06)
[2]茅台酒致香微生物对烟叶致香成分影响[J]. 王芳,欧明毅,杨超,姬厚伟,张丽,刘义萍,张庆明. 贵州农业科学. 2018(06)
[3]HPLC测定双向固体发酵过程中人参皂苷成分的变化[J]. 杨慧萍,李轩. 中国合理用药探索. 2017(07)
[4]糖苷水解酶——生物转化制备活性糖苷与苷元的有效工具[J]. 原野,胡彦波,周义发. 微生物学报. 2017(08)
[5]酱香型大曲中产蛋白酶放线菌的分离及产酶条件研究[J]. 于华,黄丹,陈卓,唐姣,毛祥,邓玲,刘丹,吕开斌. 中国酿造. 2017 (02)
[6]植物源β-葡萄糖苷酶活性检测方法学研究[J]. 金璐,王彦,薛芸,杨婵,阎超. 现代生物医学进展. 2016(26)
[7]基于细菌群落构成对高温大曲类别的判别分析[J]. 陈良强,杨帆,王和玉,汪地强,王莉. 酿酒科技. 2016(09)
[8]酱香型大曲中分离到的阿姆斯特丹散囊菌产酶产香特性[J]. 王晓丹,徐佳,周鸿翔,班世栋,邱树毅. 食品科学. 2016(11)
[9]高温大曲中高产α-淀粉酶菌株分离鉴定及其产酶性能研究[J]. 鲁珍,魏姜勉,谌馥佳,李恩中,郭燕芳,张建设,郜胜勤. 农业研究与应用. 2016(02)
[10]贵州省遵义地区3个酱香型大曲细菌群落的比较分析[J]. 王晓丹,班世栋,周鸿翔,胡宝东,邱树毅. 食品科学. 2016(07)
硕士论文
[1]中草药对甜酒曲微生物发酵性能及酒酿香气成分研究[D]. 吴琼燕.华南农业大学 2016
[2]广东客家娘酒传统酿造工艺研究及主要酒曲微生物的分离和特性[D]. 陈晓芸.南昌大学 2011
本文编号：3424601
【文章来源】：云南大学云南省 211工程院校
【文章页数】：115 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１人参皂苷骨架及其各糖配基ｗ??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｇｉｎｓｅｎｏｓｉｄｅｓ?ａｎｄ?ｔｈｅｉｒ?ｇｌｙｃｏｌｉｇａｎｄｓ??
酶分又细分为?ＩＩ－ｉ－１?型、ＩＩ－ｉ－２?型、ＩＩ－ｉ－３?型、ＩＩ－ｉ－４?型和?ＩＩ－?ｉｉ?型［２］（图?１－２Ａ）。??在去糖基化的过程中，根据５类皂苷水解酶在不同位置上去糖基顺序的不同，可??以将其水解模式分为Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ和Ｆ６种模式（图１－２Ｂ）。??Ｉ型人参皂苷水解酶可同时水解ＰＰＤ型人参皂苷中与Ｃ－２０和Ｃ－３连接的糖，??并普遍具有Ａ、Ｂ、Ｃ和Ｄ水解模式。来源于０＞！？?／／ｗ〇？的皂苷水解酶在转化??人参皂苷Ｒｂ丨、Ｒｂ２和Ｒ〇生成Ｒｇ３时，其该酶具有Ａ、Ｂ的水解模型［３３］。Ｑｕａｎ??和Ｎｏｈ等利用人参皂苷水解酶Ｉ转化人参皂苷Ｒｂ＾Ｒｂ＾Ｒｂｓ和Ｒｃ生成Ｃ－Ｋ时，??该类酶则具有Ａ、Ｃ和Ｄ水解模型［３４—３７］。??ＩＩ型人参皂苷水解酶分别水解在ＰＰＤ和ＰＰＴ型人参皂苷中与Ｃ－２０连接的糖。??人参皂苷水解酶ＩＩ－ｉ－１只水解与Ｃ－２０连接的外部葡萄糖而不水解与Ｃ－?２０连接的??内部葡萄糖，水解模式为Ａ－１；人参皂苷水解酶ＩＩ－ｉ－２则水解与Ｃ－２０连接的外部??阿拉伯吡喃糖，水解模式为Ａ－２；?ＩＩ－ｉ－３具有Ａ－３水解模式，主要水解与Ｃ－２０连??接的外部木糖，但不会在ＰＰＤ型人参皂苷中进一步水解；ＩＩ－ｉ－４水解与Ｃ－２０连??接的外部阿拉伯呋喃糖而不水解与Ｃ－２０连接的内部葡萄糖，其水解模式为Ａ－４；??另外
?Ｊ?Ｖ?／??图１－２人参皂酶的分类⑴??Ｆｉｇ?１－２?Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｇｉｎｓｅｎｏｓｉｄａｓｅｓ??１．２．２人参皂苷糖基水解酶的酶学性质??人参皂苷水解酶水解酶酶学性质各异，Ｋｉｍ等报道的葡萄糖苷酶，在２５°Ｃ，??具有最适催化活性［３８］。相反，来源于＊Ｓｍ价／ｏｉｗ?ａｃ／ｉ／ｏｏｊ／ｉ／ｆｌｒｆＭＳ的热稳定性葡萄糖??Ｈ＇觸，Ｋ－ｉｉ适温度尚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／＃??最佳催化温度为６０°Ｃｔ３９，４（）ｌ。另外，来源千真菌和人参的人参皂苷水解酶，最大??活性温度范围是在３７°Ｃ－６５°Ｃ【２Ｑ，４Ｍ４］。??一般来说，人参皂＿Ｈ：水解酶的最适ｐＨ值在３．５?￣?８．０，然而，当ｐＨ值高于??８．０时，酶活性显著降低。来源于Ｐａｅｃ／／ｏｍ＿ｙｃｅｓ?５ｆｌ／ｗ＿ｅｒ的葡萄糖苷酶的最适ｐＨ??值为?３．５丨４５】
【参考文献】：
期刊论文
[1]茅台酒曲植物乳杆菌大豆酸面团发酵面包的营养与抗氧化特性[J]. 杨紫璇,张宾乐,蒋慧,马子琳,武盟,徐岩,郑建仙,黄卫宁,李宁,Filip Arnaut. 食品与发酵工业. 2018(06)
[2]茅台酒致香微生物对烟叶致香成分影响[J]. 王芳,欧明毅,杨超,姬厚伟,张丽,刘义萍,张庆明. 贵州农业科学. 2018(06)
[3]HPLC测定双向固体发酵过程中人参皂苷成分的变化[J]. 杨慧萍,李轩. 中国合理用药探索. 2017(07)
[4]糖苷水解酶——生物转化制备活性糖苷与苷元的有效工具[J]. 原野,胡彦波,周义发. 微生物学报. 2017(08)
[5]酱香型大曲中产蛋白酶放线菌的分离及产酶条件研究[J]. 于华,黄丹,陈卓,唐姣,毛祥,邓玲,刘丹,吕开斌. 中国酿造. 2017 (02)
[6]植物源β-葡萄糖苷酶活性检测方法学研究[J]. 金璐,王彦,薛芸,杨婵,阎超. 现代生物医学进展. 2016(26)
[7]基于细菌群落构成对高温大曲类别的判别分析[J]. 陈良强,杨帆,王和玉,汪地强,王莉. 酿酒科技. 2016(09)
[8]酱香型大曲中分离到的阿姆斯特丹散囊菌产酶产香特性[J]. 王晓丹,徐佳,周鸿翔,班世栋,邱树毅. 食品科学. 2016(11)
[9]高温大曲中高产α-淀粉酶菌株分离鉴定及其产酶性能研究[J]. 鲁珍,魏姜勉,谌馥佳,李恩中,郭燕芳,张建设,郜胜勤. 农业研究与应用. 2016(02)
[10]贵州省遵义地区3个酱香型大曲细菌群落的比较分析[J]. 王晓丹,班世栋,周鸿翔,胡宝东,邱树毅. 食品科学. 2016(07)
硕士论文
[1]中草药对甜酒曲微生物发酵性能及酒酿香气成分研究[D]. 吴琼燕.华南农业大学 2016
[2]广东客家娘酒传统酿造工艺研究及主要酒曲微生物的分离和特性[D]. 陈晓芸.南昌大学 2011
本文编号：3424601
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