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固定化β-葡萄糖苷酶转化糖苷型异黄酮的研究

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高校化学工程学报 2007年第2期21卷 304-309页

作者：陈庆庆夏黎明浙江大学化学工程与生物工程学系浙江杭州310027

利用固定化β-葡萄糖苷酶把糖苷型异黄酮水解成苷元型异黄酮,可以提高大豆异黄酮的生理活性。用海藻酸钙包埋富含β-葡萄糖苷酶的黑曲霉孢子,可以方便有效地固定β-葡萄糖苷酶。研究考察了不同底物浓度,pH和温度对固定化β-葡萄糖苷酶... 详细信息

利用固定化β-葡萄糖苷酶把糖苷型异黄酮水解成苷元型异黄酮,可以提高大豆异黄酮的生理活性。用海藻酸钙包埋富含β-葡萄糖苷酶的黑曲霉孢子,可以方便有效地固定β-葡萄糖苷酶。研究考察了不同底物浓度,pH和温度对固定化β-葡萄糖苷酶酶解作用的影响,以及重复分批酶解条件下固定化酶的稳定性。当固定化酶珠体积占反应总体积的5%,糖苷型异黄酮浓度为1.2mg·mL-1,作用24h,酶解效果良好。其中,大豆苷比染料木苷易于被酶解。固定化酶适宜的pH范围为3～5,最适pH值为4.8。耐热性比固定化前有所增加,在70℃以下酶较稳定。重复分批酶解糖苷型异黄酮,连续7批的转化率均可保持在90%以上。该研究结果在大豆异黄酮的生物转化方面具有潜在的应用前景。

关键词：固定化β-葡萄糖苷酶糖苷型异黄酮苷元型异黄酮酶水解

固定化β-葡萄糖苷酶和蜗牛酶生物转化淫羊藿苷效率的比较研究

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药学学报 2015年第12期50卷 1652-1659页

作者：彭静马益华陈彦刘聪燕高霞周静南京中医药大学附属中西医结合医院江苏南京210028 中国中医科学院江苏分院中药组分与微生态研究中心江苏南京210028

本文制备了固定化β-葡萄糖苷酶和固定化蜗牛酶,优化二者转化淫羊藿苷的工艺条件并进行比较。利用交联-包埋法分别固定β-葡萄糖苷酶和蜗牛酶,单因素优化固定化酶的制备工艺,考察固定化酶的酶学性质。将固定化酶用于转化淫羊藿苷,考察... 详细信息

本文制备了固定化β-葡萄糖苷酶和固定化蜗牛酶,优化二者转化淫羊藿苷的工艺条件并进行比较。利用交联-包埋法分别固定β-葡萄糖苷酶和蜗牛酶,单因素优化固定化酶的制备工艺,考察固定化酶的酶学性质。将固定化酶用于转化淫羊藿苷,考察转化温度、p H、酶与底物质量比、底物浓度、反应时间、使用次数对转化率的影响。游离酶与固定化酶显示出不同的酶学性质,固定化酶的热稳定性优于游离酶,4℃下贮藏4周,酶活保留约60%。固定化β-葡萄糖苷酶和固定化蜗牛酶转化淫羊藿苷的最优条件为:转化温度50℃,p H为5的磷酸缓冲液,酶与底物比为1∶1,底物质量浓度0.1 mg·m L^(-1),固定化β-葡萄糖苷酶转化6 h,固定化蜗牛酶转化2 h;两种固定化酶转化淫羊藿苷5次,平均转化率分别为70.76%和74.97%。β-葡萄糖苷酶和蜗牛酶固定化后,稳定性增强、使用寿命延长、可重复使用、转化淫羊藿苷的工艺简单和转化效率高,且固定化蜗牛酶转化淫羊藿苷的速率较快,适于转化淫羊藿苷的工业生产。

关键词：固定化β-葡萄糖苷酶固定化蜗牛酶生物转化淫羊藿苷

固定化β-葡萄糖苷酶水解糖苷型银杏黄酮的研究

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哈尔滨工程大学学报 2009年第5期30卷 584-588页

作者：伍毅王洪新马朝阳江南大学食品科学与技术国家重点实验室江苏无锡214122 石河子大学食品学院新疆石河子832003

通过固定化β-葡萄糖苷酶水解银杏黄酮苷制备黄酮苷元,提高银杏黄酮的生物活性.采用单因素实验方法,研究了β-葡萄糖苷酶的固定化以及这种固定化酶的酶解条件、稳定性,得到其酶解银杏黄酮苷的最佳反应条件为:反应温度40℃、pH 5.0、时间... 详细信息

通过固定化β-葡萄糖苷酶水解银杏黄酮苷制备黄酮苷元,提高银杏黄酮的生物活性.采用单因素实验方法,研究了β-葡萄糖苷酶的固定化以及这种固定化酶的酶解条件、稳定性,得到其酶解银杏黄酮苷的最佳反应条件为:反应温度40℃、pH 5.0、时间7 h、酶浓度0.1 g/mL(以海藻酸钙凝胶珠计),该最佳条件下黄酮苷转化为苷元型黄酮的转化率可达90%.固定化酶储藏50 d,其相对酶活保持在80%以上;连续使用15次,相对酶活能维持在60%以上.β-葡萄糖苷酶固定化解决了游离酶容易失活和不能重复使用的问题,可以更加有效制备银杏黄酮苷元,具有工业应用前景.

关键词：苷元型银杏黄酮固定化β-葡萄糖苷酶水解海藻酸钙

β-葡萄糖苷酶的固定化及其用于制备大豆异黄酮的研究

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食品科学 2009年第8期30卷 25-28页

作者：吴定鞠兴荣刘长鹏高瑀珑路桂红南京财经大学食品科学与工程学院江苏南京210003

采用25%脱乙酰壳聚糖滴入15%的NaOH与30%的CH3OH组合的成球凝结溶液制备中空球形脱乙酰壳聚糖。适量的β-葡糖糖苷酶用4%戊二醛与中空球形脱乙酰壳聚糖偶联,实现β-葡糖糖苷酶的固定化。中空球形壳聚糖固定化的β-葡萄糖苷酶适宜pH值为... 详细信息

采用25%脱乙酰壳聚糖滴入15%的NaOH与30%的CH3OH组合的成球凝结溶液制备中空球形脱乙酰壳聚糖。适量的β-葡糖糖苷酶用4%戊二醛与中空球形脱乙酰壳聚糖偶联,实现β-葡糖糖苷酶的固定化。中空球形壳聚糖固定化的β-葡萄糖苷酶适宜pH值为4.0、适宜温度为68℃、相对酶活力为87.9%。在50℃用60%乙醇提取大豆异黄酮糖苷,得率约为4.0mg/g。再用固定化β-葡糖糖苷酶水解异黄酮糖苷,70℃、1h后,再经超滤、固定化酵母细胞等处理,可制备纯度达94%的大豆异黄酮甙元。

关键词：固定化β-葡萄糖苷酶大豆异黄酮甙元脱乙酰壳聚糖

双相体系中固定化酶水解黄芩苷制备黄芩素的研究

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中国中药杂志 2014年第4期39卷 669-673页

作者：杨轶舜程涛杨骏张彤蔡贞贞上海中医药大学上海201203 上海市黄浦区香山中医医院上海200020

该文研究了双相体系中固定β-葡萄糖苷酶水解黄芩苷制备黄芩素的最佳工艺条件并考察其产率,考察了黄芩素在多种有机溶剂中的溶解性及其在水与有机溶剂中的分配系数,确定了固定化酶催化黄芩苷酶解反应在醋酸缓冲液和氯仿组成双相体系中... 详细信息

该文研究了双相体系中固定β-葡萄糖苷酶水解黄芩苷制备黄芩素的最佳工艺条件并考察其产率,考察了黄芩素在多种有机溶剂中的溶解性及其在水与有机溶剂中的分配系数,确定了固定化酶催化黄芩苷酶解反应在醋酸缓冲液和氯仿组成双相体系中进行。以海藻酸钠为载体,用交联-包埋法固定化β-葡萄糖苷酶,并测定了其最适反应温度,最适反应pH,米氏常数,热稳定性和pH稳定性等酶学性质。比较了固定化酶在双相体系中水解黄芩苷的产率,得出最佳反应条件:pH 5.0的醋酸缓冲液和三氯甲烷组成的双相体系,反应温度50℃,反应时间10 h,黄芩素产率为85.28%。与单相反应体系相比,双相反应体系中反应速度和产率均有所提高。

关键词：固定化β-葡萄糖苷酶黄芩苷黄芩素双相体系生物催化

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银杏黄酮苷元制备的研究

银杏黄酮苷元制备的研究

作者：伍毅江南大学

学位级别：硕士

银杏是地球上最古老的稀有植物之一,黄酮类化合物是银杏叶中的重要活性成分。本论文采用酸、游离酶和固定化酶分别水解银杏黄酮制备具有更高生物学活性的银杏黄酮苷元,并采用大孔吸附树脂分离富集水解液中银杏黄酮苷元得到银杏黄酮苷元... 详细信息

银杏是地球上最古老的稀有植物之一,黄酮类化合物是银杏叶中的重要活性成分。本论文采用酸、游离酶和固定化酶分别水解银杏黄酮制备具有更高生物学活性的银杏黄酮苷元,并采用大孔吸附树脂分离富集水解液中银杏黄酮苷元得到银杏黄酮苷元粗品。首先,分别采用盐酸和β-葡萄糖苷酶水解银杏叶提取物以制备银杏黄酮苷元。通过正交实验得出了酸水解的最佳工艺参数为温度70℃,时间4 h,盐酸浓度4 mol/L,甲醇浓度为80 %,固液比(mg/mL) 2∶1,此时转化率可达到93.8 %,总苷元得率为9.23 %;酶水解的最佳工艺参数为温度40℃,酶浓度5×10-3 mg/mL,即加酶量为8 IU/mL,pH5.0,水解时间6 h,此条件下转化率可达到88.2 %,总苷元得率为9.08 %。由HPLC图谱比较发现经酸解的产物内能检测到的基本只有黄酮苷元,而经酶解的产物内还保留了许多其他成分,有利于保留银杏叶提取物的综合生物活性。其次,选择采用海藻酸钙包埋β-葡萄糖苷酶使其固定化。利用固定化β-葡萄糖苷酶将糖苷型黄酮水解为苷元型黄酮,可以降低酶解工艺成本。研究考察了不同反应温度、pH、时间、酶浓度对固定化β-葡萄糖苷酶酶解效果的影响,以及固定化β-葡萄糖苷酶的贮藏稳定性和操作稳定性。其最佳反应温度为40℃、pH为5.0、时间为7 h、固定化酶浓度为0.1 g/mL(以海藻酸钙凝胶珠计,以游离酶计为6.5×10 mg/mL),即加酶量为9.6 IU/mL,此时苷元型黄酮的转化率可达86.6 %,而且固定化后β-葡萄糖苷酶的贮藏稳定性和操作稳定性都显著提高。最后,进行了大孔吸附树脂分离富集,纯化水解液中银杏黄酮苷元的性能研究。通过静态吸附-解吸和吸附动力学实验,从3种大孔吸附树脂中筛选出YWD07a树脂为最适合银杏黄酮苷元的富集分离的大孔吸附树脂。YWD07a树脂吸附分离银杏黄酮苷元的工艺条件为:吸附液中银杏黄酮苷元的浓度3.26 mg/mL,pH 5.0,流速2 BV/h,以6 BV的70 %乙醇洗脱,解吸附效果最佳。得到的银杏黄酮苷元粗品中银杏黄酮苷元含量由18.5 g/100g提高到80.5 g/100 g,回收率为73.6 %。

关键词：银杏叶提取物黄酮苷元固定化β-葡萄糖苷酶水解大孔吸附树脂

碱化—高压—固定化酶解联合制备大豆苷元技术及产品开发

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碱化—高压—固定化酶解联合制备大豆苷元技术及产品开发

作者：向世新哈尔滨商业大学

学位级别：硕士

大豆异黄酮包括游离型和结合型两种,发挥活性的主要是游离型的大豆苷元(大豆素、黄豆黄素、染料木素),它可以由结合型糖苷转化而来。天然、工业生产以及市售的大豆异黄酮中,大豆苷元纯度并不是很高,而且价格不菲,因此,为实现大豆苷元纯... 详细信息

大豆异黄酮包括游离型和结合型两种,发挥活性的主要是游离型的大豆苷元(大豆素、黄豆黄素、染料木素),它可以由结合型糖苷转化而来。天然、工业生产以及市售的大豆异黄酮中,大豆苷元纯度并不是很高,而且价格不菲,因此,为实现大豆苷元纯度的提高,深入研究结合型糖苷向苷元的转化,针对单一的市场,开发出合理有效的联合处理技术以及大豆苷元的产品制备尤为关键。本文以市售大豆异黄酮粉为原料,采用碱化、高压、固定化酶解联合处理技术,提高大豆苷元转化率,处理后的酶解液经大孔树脂纯化,蒸发除去溶剂,而后进行冷冻真空干燥,以期制备获得纯度较高的大豆苷元产品。首先对大豆异黄酮原料进行碱水解,并利用响应曲面法优化碱水解的条件,结果为:pH 11.0,62min,57℃,葡萄糖苷增长率为296.40%,苷元转化率为8.93%,高压法继续处理,研究碱化-高压对大豆苷元转化的影响,得最优条件:处理时间8min,压力0.2MPa,料液比1:40(g/mL),苷元转化率为71.93%。由此得出碱水解可有效促进乙酰基型、丙二酰基型向葡萄糖苷的转化,获得葡萄糖苷的积累,高压可有效实现葡萄糖苷向苷元的转化,提高苷元转化率。水解糖苷最主要的酶是β-葡萄糖苷酶,但游离型的酶具有不稳定和容易变性的缺点,难以在工业中得到广泛的应用,因此本文采用新兴的纳米氧化铁、氮化铝、二氧化硅材料对β-葡萄糖苷酶进行固定,筛选出纳米二氧化硅为适宜载体,采用对硝基苯酚法测定酶活力,以酶活力回收率为指标考察固定化效果,戊二醛交联剂将β-葡萄糖苷酶固定于二氧化硅,得到最优条件为:温度45℃,pH 5,戊二醛浓度0.5%(w:v),交联时间1h,酶活力回收率71.75%。然后进行重复回收试验,重复使用7次后酶活力基本丧失。4℃条件下进行稳定性实验发现,该固定化酶储存30天后,相对酶活约为70%,是游离酶相对酶活的3.5倍,利用该固定化酶水解大豆异黄酮原料,并优化该水解的工艺参数为:固定化β-葡萄糖苷酶添加量8%,pH 5.0,水解温度55℃,水解100min时,大豆苷元转化率23.37%。以大豆异黄酮粉为原料,相继采用碱化、高压、固定化酶解联合处理,在此条件下酶解液中大豆苷元含量181.75(mg/g),苷元转化率为90.93%。采用大孔树脂对碱化、高压、固定化酶解联合处理后的酶解液进行纯化,通过单因素和响应曲面法优化大孔树脂纯化大豆苷元的最佳工艺条件为:大孔树脂吸附时间、解析时间均为4.2h,大孔树脂与酶解脱色液的比例1:15(w:v),通过冷冻干燥得到大豆苷元产品,其纯度为48.16%,

关键词：大豆苷元碱化高压固定化β-葡萄糖苷酶转化率

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复合生物法大豆苷元制备技术的研究

复合生物法大豆苷元制备技术的研究

作者：马慧玲哈尔滨商业大学

学位级别：硕士

以市售大豆异黄酮粉为样品,采用复合生物法提高大豆异黄酮苷元的转化率,同时对复合生物法工艺条件进行优化。采用炒制、微波、烘箱加热法对大豆异黄酮粉进行预处理,研究其对酶解大豆异黄酮转化大豆苷元绝对质量的影响。结果表明:炒制效... 详细信息

以市售大豆异黄酮粉为样品,采用复合生物法提高大豆异黄酮苷元的转化率,同时对复合生物法工艺条件进行优化。采用炒制、微波、烘箱加热法对大豆异黄酮粉进行预处理,研究其对酶解大豆异黄酮转化大豆苷元绝对质量的影响。结果表明:炒制效果明显好于烘箱和微波法(p化,得到条件结果为:炒制时间102.80s,炒制温度136.93℃,物料量13大豆苷元转化率达到71.4%;校正值为炒制的时间103s,炒制的温度137℃,物料量13g。在此基础上做验证试验,大豆苷元转化率为 72.23%。将黑曲霉β-葡萄糖苷酶作为研究对像,采用交联-包埋的试验方法,以酶活力回收率作为评价的指标,选取壳聚糖、海藻酸钠、壳聚糖-海藻酸钠为载体,对β-葡萄糖苷酶的固定化效果进行比较,结果显示固定化效果最好的是壳聚糖-海藻酸钠。再进行固定化条件单因素响应曲面试验,得到的最优条件为:壳聚糖-海藻酸钠的混合载体中海藻酸钠的质量分数为2%、醋酸-壳聚糖溶液的质量分数为2%,温度为40℃,交联时间为1h。此时酶活力为112400IU/mL,酶活力回收率为66.18%。经过三次回收试验,酶活力回收率分别为65.61%、64.48%、64.16%。采用对硝基苯酚-β-D-葡萄糖苷法,与黑曲霉相比较考察素食者肠道菌LJ-G1、LJ-Q2产β-葡萄糖苷酶能力,再经单因素、响应面试验对菌种的产β-葡萄糖苷酶条件进行优化,通过分析和测定可知:LJ-G1、LJ-Q2菌株均能产β-葡萄糖苷酶,且LJ-Q2产酶能力高于LJ-G1,与黑曲霉相比较,在发酵时间短于64 h LJ-G1、LJ-Q2产酶能力高于黑曲霉。得到的最优产β-葡萄糖苷酶条件,pH 8,培养的温度38℃,培养的时间是38 h。在最优条件下进行相应的验证试验,酶活力达到1.7I U/mL。加入大豆异黄酮原料进行发酵培养,得到大豆苷元转化率为40%。固定化β-葡萄糖苷酶和LJ-Q2菌进行耦合发酵预处理后的大豆异黄酮,采用高效液相色谱法检测大豆异黄酮的绝对质量,再经单因素和响应面试验对耦合条件进行优化,得到最优耦合发酵条件为:耦合温度54℃,耦合时间3h,初始ph 7,酶添加量7%。经过验证试验,得到大豆苷元绝对质量为13.76 mg,大豆苷元转化率为76.8%。利用大孔树脂对耦合后的发酵液进行纯化,利用HPLC法检测大豆异黄酮苷元的绝对质量,再经单因素、响应面试验对大孔树脂的纯化条件进一步优化,得到最优纯化条件:发酵液脱色液与大孔树脂的比例1.8:1,pH为4,解析时间为6 h,经验证试验,得到大豆异黄酮苷元绝对质量为3.45mg,解析率为33.5%,然后进行真空冷冻干燥,制备大豆苷元产品,得到的产品中大豆异黄酮苷元的纯度为47.3%。

关键词： HPLC 固定化β-葡萄糖苷酶肠道菌大豆异黄酮苷元转化率