CN103114047B - 一株高效转化黄姜皂苷的菌株及其应用 - Google Patents
一株高效转化黄姜皂苷的菌株及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103114047B CN103114047B CN201310040600.6A CN201310040600A CN103114047B CN 103114047 B CN103114047 B CN 103114047B CN 201310040600 A CN201310040600 A CN 201310040600A CN 103114047 B CN103114047 B CN 103114047B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- strain
- rhodotorula
- bacterial strain
- diosgenin
- saponin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本发明具体涉及利用菌株海洋红酵母（Rhodotorulabenthica）ST-02高效转化黄姜中皂苷生产薯蓣皂苷元的方法，并且能达到高产物得率的要求，是一株极具开发研究价值的生产菌株。
Description
技术领域
本发明具体涉及利用菌株海洋红酵母（Rhodotorula benthica）ST-02高效转化黄姜中皂苷生产薯蓣皂苷元的方法，属于生物技术领域。
背景技术
薯蓣皂苷元，Steroids甾体类药物，是生产甾体激素类药物的重要基础原料，被医药界称为“药用黄金”，药用价值非常重要和广阔。在世界的甾体医药原料的行业的历史中，我国的薯蓣皂苷元生产一直处于主导和垄断的地位，占领全世界甾体医药原料的90%以上市场份额。甾体激素类药物是在临床上具有重要应用的一类药物，具有很强的抗感染、抗过敏、抗病毒和抗休克的药理作用，是治疗风湿、心血管、淋巴白血病、细胞性脑炎、皮肤病、抗肿瘤和抢救危重病人的重要用药，也是仅次于抗生素的第二大类药物。
目前薯蓣皂苷元的常用工业生产方法是用酸解的方法从黄姜（盾叶薯蓣）中提取，这种方法最大的弊端在于造成严重的环境污染。为响应可持续发展的生产要求，用微生物转化法结合酶解法生产薯蓣皂苷元以成为清洁生产领域最大的热门之一。经过一系列研究，木霉属和曲霉属的一些微生物已被发现可以进行生物转化，并且条件温和，环境友好，但转化效率低，副产物多，不符合工业生产的要求。如何提高微生物转化效率是目前清洁生产研究中的重大难题，海洋红酵母（Rhodotorula benthica）ST-02菌株高效率转化黄姜中皂苷生成薯蓣皂苷元的特点，为工业生产薯蓣皂苷元带来了福音和广阔的市场前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一株高效转化产生薯蓣皂苷元的海洋红酵母（Rhodotorula benthica）ST-02，以及利用该菌株转化生产薯蓣皂苷元的方法，满足工业生产高产率需求。
本发明的发明人从实验室保存的真菌中筛选到一株转化产生薯蓣皂苷元的微生物，该菌于2012年11月19日保藏在位于北京市朝阳区大屯路的中国科学院微生物研究所内中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.6837，分类命名为Rhodotorula benthica。
应用上述微生物转化黄姜中皂苷生产薯蓣皂苷元的方法，其步骤如下：
（1）采用保藏号为CGMCC No.6837的菌株海洋红酵母（Rhodotorula benthica）ST-02为生产菌种，按照常规方法进行活化培养得到种子液，将该种子液涂布到查氏培养基上；
（2）制备ST-2菌株的细胞液体培养物：挑取步骤（1）的查氏固体培养基上的ST-2菌株一环，接种于已灭菌的装有30-50 mL种子培养基的250 mL锥形瓶中，培养温度为30-40℃，置摇床上以150-200 r/min的转速培养20-24 h至对数生长中期，即得到ST-2菌株的细胞液体培养物；
（3）发酵培养：将步骤（2）中制备好的细胞液体培养物以5-9%（w/w）的接种量接入发酵培养基，装液量为500 mL锥形瓶中装50-100 mL发酵培养基，培养温度为25-40℃，在120-220 r/min的转速下培养20-24 h，得发酵液。
（4）生物转化：精确称取适量黄姜皂苷，投入步骤（3）中的菌体发酵液，使其终浓度为3-5 g/L，在转化温度30℃，200-220 r/min的转速下转化144-168 h，即得转化液。
（5）产物检测：将步骤（4）的转化液在10000-12000 r/min下离心10-15 min，沉淀用与转化液同体积的60 ℃-90℃石油醚抽提2次，合并抽提液后于旋转蒸发仪中旋至有晶体出现，乙腈复溶晶体并通过0.22 μm的有机膜过滤除杂，滤液利用高效液相色谱法分析薯蓣皂苷元的含量。
其中步骤（1）中所述的查氏固体培养基的成分及配比为：蔗糖30 g/L，硝酸钠 3 g/L，磷酸氢二钾 1 g/L，七水硫酸镁 0.5 g/L，氯化钾0.5 g/L，七水硫酸铁0.01 g/L，水1000 mL，自然pH。在121℃高压蒸汽下灭菌20min；步骤（2）所述种子培养基的成分及配比为：蔗糖20 g/L，硫酸铵2 g/L，硝酸钠 2 g/L，氯化钠5 g/L，磷酸氢二钾 1 g/L，七水硫酸镁 0.5 g/L，氯化钾0.5 g/L，七水硫酸铁0.01 g/L，水1000 mL，自然pH，在121℃高压蒸汽下灭菌20 min；步骤（3）所述发酵培养基的成分及配比为：蔗糖20 g/L，硫酸铵2.5 g/L，硝酸钠 2.5 g/L，氯化钠4 g/L，磷酸氢二钾 1.5 g/L，七水硫酸镁 1.5 g/L，氯化钾0.5 g/L，七水硫酸铁0.01 g/L，黄姜皂苷3 g/L，，水1000 mL，自然pH，121℃高压蒸汽下灭菌20 min。
本发明所述的海洋红酵母（Rhodotorula benthica）ST-02菌株首次发现可转化生成薯蓣皂苷元，并且能达到高产物得率的要求，是一株极具开发研究价值的生产菌株。
具体实施方式
实施例1 醇提法得到黄姜皂苷
将鲜黄姜切成1 cm左右小块，80 ℃烘干，粉碎机粉碎。圆底烧瓶中加入1000 ml无水乙醇，再倒入100 g黄姜粉末，加热至微沸，回流提取2次，每次4 h，过滤，合并滤液，旋转蒸发仪浓缩，得到醇溶皂苷。称取圆底烧瓶和皂苷的重量a，加入300 mL去离子水，超声使皂苷与水充分混溶，倒出皂苷，称量圆底***重量b，a-b即是醇溶皂苷的重量。
实施例2 酶解法得到黄姜皂苷
称取100 g干黄姜粉，加入1000 mL水中，煮沸1 h，冷却，调整pH为6.5，加入中温淀粉酶1.5 mL,65 ℃温育1 h。冷却后调整pH为6.0，加入耐高温淀粉酶1.0 mL，80 ℃温育1 h。冷却，调整pH为5.5，加入液体糖化酶2 mL，60 ℃温育8 h。冷却，4000 rpm离心30 min，取沉淀，60℃烘干至恒重，称重。
实施例3 得到黄姜皂苷
称取鲜黄姜312 g（约合100 g干黄姜）粉碎，磨浆。加去离子水300 mL洗涤，经两层纱布挤压过滤。滤渣加300 mL去离子水洗涤，重复过滤。
①滤液静置6 h，物料分为3 层,上层为清液(红褐色) ,中间层为黄姜悬浊液,下层为淀粉(白色) 。吸取上清液，倾倒悬浊液，可得到下层的淀粉，60 ℃烘干称重。
②滤渣，即纤维渣，重复水洗6次（每次用水200 mL），得纤维素，105℃烘干，称重。水洗液抽滤，滤渣与①所得悬浊液合并。调整悬浊液pH为6，加入耐高温淀粉酶0.5 mL和糖化酶2 mL，60 ℃酶解6 h。酶解结束后8000 rpm离心10 min，取沉淀60 ℃干燥得皂苷，称重。
实施例4 利用海洋红酵母（Rhodotorula benthica）ST-02转化产生薯蓣皂苷元
（1）制备海洋红酵母（Rhodotorula benthica）ST-02菌株的细胞液体培养物
挑取固体查氏培养基上的海洋红酵母（Rhodotorula benthica）ST-02菌株一环，接种在装有30 mL 种子培养基的250 mL锥形瓶中，30℃置于摇床上以200 r/min的转速培养24-28 h至对数期，即制得该菌株的细胞液体培养物。
（2）按以下配方及配比制备发酵培养基：蔗糖20 g/L，硫酸铵2.5 g/L，硝酸钠 2.5 g/L，氯化钠4 g/L，磷酸氢二钾 1.5 g/L，七水硫酸镁 1.5 g/L，氯化钾0.5 g/L，七水硫酸铁0.01 g/L，水1000 mL ，pH 自然，121℃高压蒸汽下灭菌20 min。
（3）摇瓶发酵：将上述步骤（1）制备的细胞液体培养物以5-9%（w/w）的接种量接种在装有已灭菌的30 mL发酵培养基的250 mL锥形瓶中，在30-40℃条件下，置于摇床上以150-200 r/min的转速培养，发酵12-24 h，菌体进入对数中后期。
（4）生物转化：精确称取适量黄姜皂苷，投入步骤（3）中的菌体发酵液，使黄姜皂苷终浓度为4 g/L，在转化温度30℃，200-220 r/min的转速下转化100-120 h。
实施例5 石油醚提取转化产生的薯蓣皂苷元
10000-12000 r/min离心转化液15 min，取沉淀，加入石油醚（沸点60 ℃～90 ℃）20 mL超声提取两次，每次4 h，合并提取液，80 ℃浓缩至20 mL左右。得到薯蓣皂苷元的石油醚溶液。
Claims (2)
1.一株高效转化黄姜中皂苷生产薯蓣皂苷元的菌株，该菌株为海洋红酵母（Rhodotorula benthica）ST-02，保藏在位于北京市朝阳区大屯路的中国科学院微生物研究所内中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.6837，分类命名为Rhodotorula benthica，保藏日期为2012年11月19日。
2.利用权利要求1所述的海洋红酵母（Rhodotorula benthica）菌株ST-02转化生产薯蓣皂苷元的方法，其特征在于：500mL三角瓶装50-100mL的发酵培养基，接种量按体积比为5-9%，培养温度30-40℃，摇床转速150-200r/min，培养24h后投入一定量的底物黄姜皂苷，继续转120h；所用发酵培养基组成如下：葡萄糖20-40g/L，NaNO30.3-1.7 g/L，（NH4）2SO40.3-1.7 g/L，NaCl1.5-3 g/L，MgSO40.1-1 g/L，K2HPO40.1-1.0 g/L，FeSO4·7H2O0.01-0.10 g/L，pH6.5-7.5，121℃高压蒸汽下灭菌20min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310040600.6A CN103114047B (zh) | 2013-02-03 | 2013-02-03 | 一株高效转化黄姜皂苷的菌株及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310040600.6A CN103114047B (zh) | 2013-02-03 | 2013-02-03 | 一株高效转化黄姜皂苷的菌株及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103114047A CN103114047A (zh) | 2013-05-22 |
| CN103114047B true CN103114047B (zh) | 2014-09-24 |
Family
ID=48412464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310040600.6A Active CN103114047B (zh) | 2013-02-03 | 2013-02-03 | 一株高效转化黄姜皂苷的菌株及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103114047B (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102702301A (zh) * | 2012-06-22 | 2012-10-03 | 邵阳市长源生物科技有限公司 | 一种薯蓣皂素提取新工艺 |
| CN102703329A (zh) * | 2012-05-28 | 2012-10-03 | 江南大学 | 一株高效转化黄姜中皂苷生产薯蓣皂苷元的菌株及其应用 |
-
2013
- 2013-02-03 CN CN201310040600.6A patent/CN103114047B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102703329A (zh) * | 2012-05-28 | 2012-10-03 | 江南大学 | 一株高效转化黄姜中皂苷生产薯蓣皂苷元的菌株及其应用 |
| CN102702301A (zh) * | 2012-06-22 | 2012-10-03 | 邵阳市长源生物科技有限公司 | 一种薯蓣皂素提取新工艺 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 孙广仁."多菌种发酵人参酒及皂苷转化的分析".《食品科学》.2011,第32卷(第23期), |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103114047A (zh) | 2013-05-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103060416B (zh) | 一种利用微生物技术清洁生产黄姜皂素的方法 | |
| CN101067146B (zh) | 甘草酸的生物提取方法 | |
| CN105331668B (zh) | 一种生物转化三七总皂苷制备人参皂苷Rd的方法 | |
| CN102160656A (zh) | 一种海蓬子的综合应用方法 | |
| CN102899378A (zh) | 红曲霉对三七药材进行生物转化的方法 | |
| CN103627510B (zh) | 一种从香菇中综合获取有效成分的方法 | |
| CN104961839A (zh) | 一种特异性茯苓多糖配方颗粒的制备方法 | |
| CN102154428B (zh) | 一种人参皂苷Rh2的制备方法 | |
| CN103555806B (zh) | 一种高效利用亚麻刺盘孢霉合成7α-羟基-雄甾烯酮的方法 | |
| CN102703329B (zh) | 一株高效转化黄姜中皂苷生产薯蓣皂苷元的菌株及其应用 | |
| CN102363796B (zh) | 一种微生物发酵转化生产甘草次酸的方法 | |
| CN101928671A (zh) | 一种链格孢属菌及其发酵人参茎叶总皂苷制备人参皂苷Rg3的方法 | |
| CN102703558B (zh) | 一种利用亚麻刺盘孢霉羟化去氢表雄酮的方法 | |
| CN103755775B (zh) | 从七叶一枝花根茎中提取薯蓣皂甙的方法 | |
| CN103554287B (zh) | 一种美味牛肝菌菌丝多糖的提取方法 | |
| CN110982869B (zh) | 一种生物转化三七总皂苷制备20(R)-人参皂苷Rh1的方法 | |
| CN103114047B (zh) | 一株高效转化黄姜皂苷的菌株及其应用 | |
| CN103911294B (zh) | 一种参芪芝药性菌质液体发酵方法 | |
| CN103966112A (zh) | 多形汉逊酵母重组菌株及其在龙胆苦苷生物合成中的应用 | |
| CN102757996A (zh) | 一种利用环糊精包合技术提高亚麻刺盘孢霉羟化dhea的方法 | |
| CN102266363A (zh) | 同时提取西河柳中总黄酮和总皂苷的工艺 | |
| CN102653567A (zh) | 用于预防肿瘤复合制剂的冬虫夏草菌丝体多糖提取工艺 | |
| CN102533565B (zh) | 产糖苷酶的黑曲霉及其应用于提高虎杖中白藜芦醇含量 | |
| CN105294395A (zh) | 一种同步提取-组合柱层析-结晶纯化制备虫草酸、虫草素的方法 | |
| CN104055702A (zh) | 一种皮肤抗敏保湿剂 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |