CN106086150A - 一种利用酶结合微生物转化生产黄姜皂素的方法 - Google Patents

一种利用酶结合微生物转化生产黄姜皂素的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106086150A
CN106086150A CN201610590815.9A CN201610590815A CN106086150A CN 106086150 A CN106086150 A CN 106086150A CN 201610590815 A CN201610590815 A CN 201610590815A CN 106086150 A CN106086150 A CN 106086150A
Authority
CN
China
Prior art keywords
saponin
solution
liquid
suspension
obtains
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.)
Pending
Application number
CN201610590815.9A
Other languages
English (en)
Inventor
陈合
汪卓
舒国伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shaanxi University of Science and Technology
Original Assignee
Shaanxi University of Science and Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shaanxi University of Science and Technology filed Critical Shaanxi University of Science and Technology
Priority to CN201610590815.9A priority Critical patent/CN106086150A/zh
Publication of CN106086150A publication Critical patent/CN106086150A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P33/00Preparation of steroids
    • C12P33/20Preparation of steroids containing heterocyclic rings

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

一种利用酶结合微生物转化生产黄姜皂素的方法,先利用超微粉碎技术将黄姜粉碎成细颗粒,再通过中空纤维膜截留得到皂苷溶液,利用单酶水解或混合酶水解,初步将50‑70%的皂苷转化为皂素;接下来加入黄芪提取液、低聚异麦芽糖和金银花药液等可以促进益生菌生长的物质,接入一定量植物乳杆菌,利用生物转化对酶解未完全转化的皂苷进行二次转化,最终将70‑85%的皂苷转化为皂素;本过程采用酶结合微生物转化的方法,通过二次转化,提高了黄姜的利用率,降低了原材料成本,同时避免使用酸水解,较少了酸带来的污染,降低了废水中BOD和COD含量,属于环境友好型生产技术。

Description

一种利用酶结合微生物转化生产黄姜皂素的方法
技术领域
本发明涉及黄姜皂素生产技术领域,具体为一种利用酶结合微生物转化生产黄姜皂素的方法。
背景技术
黄姜皂素(Diosgenin),又称薯蓣皂苷元,是300多种甾体激素类药物的基础原材料,有“药用黄金”的美称。黄姜皂素是从黄姜的根茎中提取出来的。黄姜又名盾叶薯蓣,是世界上薯蓣皂苷(元)含量最高的物种,也是目前最好的激素类药源植物。
目前工业生产中,常采用酸水解法发进行皂素的提取,该方法虽然便于操作,易于大规模生产,但是酸水解带来废水中较高的BOD和COD,对环境的带来很大的威胁,不符合当下环境友好型生产的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用清洁的生产方法替代污染较大的传统酸水解法的利用酶结合微生物转化生产黄姜皂素的方法。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案为:
1)采用超微粉碎机将黄姜磨成粉末,然后将黄姜粉末加入足量的水中,静置,待产生沉淀分层,即上清液,悬浊液和沉淀共三层;倒出上清液,将悬浊液和沉淀进行振荡混匀,得到悬浮液;
2)将悬浮液离心得到悬浮液清液和沉淀层,利用中空纤维超滤膜对悬浮液清液进行过滤,得到黄姜皂苷保留液;将保留液与悬浮液沉淀混合,并调整得到固形物含量为5-7%的混合液,按每100ml混合液中加入0.5-2.0g的固定化果胶酶、固定化纤维素酶、固定化半纤维素酶中的一种或一种以上的混合物,调整pH为4-5后,于40-50℃下进行初步降解6-7h,向初步降解后的混合液中分别按照每100ml加入0.01-0.05mg黄芪提取液、1-3g金银花药液、1-3g低聚异麦芽糖、0.5-1g(NH4)2SO4、0.005-0.010ml吐温80及0.1-0.3g醋酸钠得到发酵培养基,将培养基pH调整至6.0-7.0,灭菌冷却后按发酵培养基3%-9%的接种量接入植物乳杆菌,在33-40℃下发酵培养12-36h进行生物转化,将黄姜皂苷转化为黄姜皂素得发酵液;
3)将发酵结束后的发酵液调pH至6.0-7.0,离心得到上清液和沉淀,倒掉上清液,将沉淀烘干至固形物,再将固形物置于索氏抽提仪中,以60-90沸程石油醚为萃取剂进行索氏提取1-3h,再通过浓缩结晶得到黄姜皂素。
所述步骤1)超微粉碎机采用HMB-715型重压研磨式超微粉碎机,对初始颗粒度为10-20目的黄姜粉末进行粉碎制成1000-1500目的黄姜粉末。
所述步骤2)中悬浮液离心转速为3000-5000r/min,离心时间为10-15min。
所述步骤2)中过滤采用改性聚砜中空纤维膜来实现,其中膜外径为450-600μm,截留相对分子量为3000-10000,水通量为80-100L/h/㎡。
所述步骤2)固定化果胶酶制备采用明胶法即配制质量浓度为10-20%的明胶作为载体,再向10mL载体中加入1-3mL质量浓度为3-10%的戊二醛作为交联剂和载体质量3-10%的果胶酶混合,凝固后置于4℃保温5h得到固定化果胶酶。
所述步骤2)固定化纤维素酶的制备:将1-2g脱乙酰度为80-90%的球状壳聚糖溶解到30-60mL质量浓度为1-3%的乙酸溶液中得壳聚糖溶液,再将壳聚糖溶液注入到过量的质量浓度为1-3%三聚磷酸钠溶液中静置后冲洗多余的三聚磷酸钠制得壳聚糖载体,取8.0-10.0g的壳聚糖载体向其中加入1-3mL质量浓度为3-5%,pH=10.0的戊二醛和载体质量15-25%的纤维素酶液得到固定化纤维素酶。
所述步骤2)固定化半纤维素酶的制备:将1-2g脱乙酰度为80-90%的球状壳聚糖溶解到30-60mL质量浓度为1-3%的乙酸溶液中得壳聚糖溶液,再将壳聚糖溶液注入到过量的质量浓度为1-3%三聚磷酸钠溶液中静置后冲洗多余的三聚磷酸钠制得壳聚糖载体,取6.0-8.0g的壳聚糖载体向其中加入1-3mL质量浓度为4-6%,pH=10.0的戊二醛和载体质量10-15%的半纤维素酶液得到固定化半纤维素酶。
所述步骤2)黄芪提取液的制备方法为:向烘干后的黄芪粉中加入其质量3-5倍的水浸泡,煮沸后用文火持续10-30min,经过两次过滤,合并滤液加热浓缩,将浓缩液在3000-5000r/min离心10-15min,取上清,于121℃灭菌得到。
所述步骤2)金银花药液的制备方法如下:将金银花加入足量水中浸泡0.5-1h,煎煮30-50min后过滤2-3次,将滤液合并后再煎煮1-3次,混匀调药液pH至6.0-7.0,于121℃灭菌得到。
所述步骤2)中混合液和培养基pH的调节,均使用0.5-1.5mol/L的NaOH溶液;
所述步骤3)中发酵结束后,发酵液pH的调节使用0.75-1.0mol/L的NaOH溶液;离心条件为转速5000-7000r/min,离心时间10-15min;沉淀物烘干条件为50-80℃。
与现有技术相比,本技术具有以下优势:
先利用超微粉碎技术将黄姜粉碎成细颗粒,再通过中空纤维膜截留得到皂苷溶液,利用单酶水解或混合酶水解解,初步将50-70%的皂苷转化为皂素;接下来加入黄芪提取液、低聚异麦芽糖和金银花药液等可以促进益生菌生长的物质,接入一定量植物乳杆菌,利用生物转化对酶解未完全转化的皂苷进行二次转化,最终将70-85%的皂苷转化为皂素。本过程采用酶结合微生物转化的方法,通过二次转化,提高了黄姜的利用率,降低了原材料成本,同时避免使用酸水解,较少了酸带来的污染,降低了废水中BOD和COD含量,属于环境友好型生产技术。
具体实施方式
下面结合具体实例对本发明做进一步的详细说明。
实施例1:
1)采用HMB-715型重压研磨式超微粉碎机,对初始颗粒度为10-20目的黄姜粉末进行粉碎制成1000-1500目的黄姜粉末,然后将黄姜粉末加入足量的水中,静置,待产生沉淀分层,即上清液,悬浊液和沉淀共三层;倒出上清液,将悬浊液和沉淀进行振荡混匀,得到悬浮液;
2)将悬浮液在转速为3000r/min离心15min得到悬浮液清液和沉淀层,利用中空纤维超滤膜对悬浮液清液进行过滤,得到黄姜皂苷保留液;将保留液与悬浮液沉淀混合,并调整得到固形物含量为5%的混合液,按每100ml混合液中加入1.5g的固定化果胶酶,采用1mol/L的NaOH溶液调整pH为4后,于45℃下进行初步降解6.5h,向初步降解后的混合液中分别按照每100ml加入0.01mg黄芪提取液、2g金银花药液、1g低聚异麦芽糖、0.5g(NH4)2SO4、0.005ml吐温80及0.1g醋酸钠得到发酵培养基,采用0.5mol/L的NaOH溶液调节培养基pH至6.0,灭菌冷却后按发酵培养基6%的接种量接入植物乳杆菌,在33℃下发酵培养36h进行生物转化,将黄姜皂苷转化为黄姜皂素得发酵液;
其中中空纤维过虑膜采用改性聚砜中空纤维过虑膜,膜外径为450~600μm,截留相对分子量为3000~10000,水通量为80~100L/h/㎡;
固定化果胶酶制备采用明胶法即配制质量浓度为10%的明胶作为载体,再向10mL载体中加入1mL质量浓度5%的戊二醛作为交联剂和载体质量6%的果胶酶混合,凝固后置于4℃保温5h得到固定化果胶酶;
黄芪提取液的制备方法为:向烘干后的黄芪粉中加入其质量3倍的水浸泡,煮沸后用文火持续10min,经过两次过滤,合并滤液加热浓缩,将浓缩液在3000r/min离心15min,取上清,于121℃灭菌得到;
金银花药液的制备方法如下:将金银花加入足量水中浸泡0.5h,煎煮30min后过滤2次,将滤液合并后再煎煮1次,混匀调药液pH至6.0,于121℃灭菌得到。
3)采用0.75mol/L的NaOH溶液调节发酵液的pH至6.0,在转速为5000r/min离心15min得到上清液和沉淀,倒掉上清液,将沉淀在50℃烘干至固形物,再将固形物置于索氏抽提仪中,以60-90沸程石油醚为萃取剂进行索氏提取1h,再通过浓缩结晶得到黄姜皂素。
实施例2:
1)采用HMB-715型重压研磨式超微粉碎机,对初始颗粒度为10-20目的黄姜粉末进行粉碎制成1000-1500目的黄姜粉末,然后将黄姜粉末加入足量的水中,静置,待产生沉淀分层,即上清液,悬浊液和沉淀共三层;倒出上清液,将悬浊液和沉淀进行振荡混匀,得到悬浮液;
2)将悬浮液在转速为4000r/min离心12min得到悬浮液清液和沉淀层,利用中空纤维超滤膜对悬浮液清液进行过滤,得到黄姜皂苷保留液;将保留液与悬浮液沉淀混合,并调整得到固形物含量为7%的混合液,按每100ml混合液中加入1g的固定化纤维素酶,采用0.5mol/L的NaOH溶液调整pH为4.5后,于40℃下进行初步降解7h,向初步降解后的混合液中分别按照每100ml加入0.03mg黄芪提取液、1g金银花药液、3g低聚异麦芽糖、1g(NH4)2SO4、0.01ml吐温80及0.2g醋酸钠得到发酵培养基,采用1mol/L的NaOH溶液调节培养基pH至6.5,灭菌冷却后按发酵培养基3%的接种量接入植物乳杆菌,在36℃下发酵培养24h进行生物转化,将黄姜皂苷转化为黄姜皂素得发酵液;
其中中空纤维过虑膜采用改性聚砜中空纤维过虑膜,膜外径为450~600μm,截留相对分子量为3000~10000,水通量为80~100L/h/㎡;
固定化纤维素酶的制备:将1g脱乙酰度为80%的球状壳聚糖溶解到30mL质量浓度为1%的乙酸溶液中得壳聚糖溶液,再将壳聚糖溶液注入到过量的质量浓度为2%三聚磷酸钠溶液中静置后冲洗多余的三聚磷酸钠制得壳聚糖载体,取9.0g的壳聚糖载体向其中加入1mL质量浓度5%,pH=10.0的戊二醛和载体质量20%的纤维素酶液得到固定化纤维素酶。
黄芪提取液的制备方法为:向烘干后的黄芪粉中加入其质量4倍的水浸泡,煮沸后用文火持续20min,经过两次过滤,合并滤液加热浓缩,将浓缩液在4000r/min离心13min,取上清,于121℃灭菌得到;
金银花药液的制备方法如下:将金银花加入足量水中浸泡1h,煎煮40min后过滤3次,将滤液合并后再煎煮2次,混匀调药液pH至6.5,于121℃灭菌得到;
3)采用0.8mol/L的NaOH溶液调节发酵液的pH至6.5,在转速为7000r/min离心10min得到上清液和沉淀,倒掉上清液,将沉淀在70℃烘干至固形物,再将固形物置于索氏抽提仪中,以60-90沸程石油醚为萃取剂进行索氏提取2h,再通过浓缩结晶得到黄姜皂素。
实施例3:
1)采用HMB-715型重压研磨式超微粉碎机,对初始颗粒度为10-20目的黄姜粉末进行粉碎制成1000-1500目的黄姜粉末,然后将黄姜粉末加入足量的水中,静置,待产生沉淀分层,即上清液,悬浊液和沉淀共三层;倒出上清液,将悬浊液和沉淀进行振荡混匀,得到悬浮液;
2)将悬浮液在转速为4600r/min离心11min得到悬浮液清液和沉淀层,利用中空纤维超滤膜对悬浮液清液进行过滤,得到黄姜皂苷保留液;将保留液与悬浮液沉淀混合,并调整得到固形物含量为6%的混合液,按每100ml混合液中加入0.5g的固定化半纤维素酶,采用0.8mol/L的NaOH溶液调整pH为5后,于42℃下进行初步降解7h,向初步降解后的混合液中分别按照每100ml加入0.05mg黄芪提取液、1.5g金银花药液、2g低聚异麦芽糖、0.8g(NH4)2SO4、0.006ml吐温80及0.15g醋酸钠得到发酵培养基,采用1.5mol/L的NaOH溶液调节培养基pH至7.0,灭菌冷却后按发酵培养基9%的接种量接入植物乳杆菌,在40℃下发酵培养12h进行生物转化,将黄姜皂苷转化为黄姜皂素得发酵液;
其中中空纤维过虑膜采用改性聚砜中空纤维过虑膜,膜外径为450~600μm,截留相对分子量为3000~10000,水通量为80~100L/h/㎡;
固定化半纤维素酶的制备:将1.3g脱乙酰度为83%的球状壳聚糖溶解到40mL质量浓度为2.5%的乙酸溶液中得壳聚糖溶液,再将壳聚糖溶液注入到过量的质量浓度为1.5%三聚磷酸钠溶液中静置后冲洗多余的三聚磷酸钠制得壳聚糖载体,取6.0g的壳聚糖载体向其中加入1mL质量浓度6%,pH=10.0的戊二醛和载体质量10%的半纤维素酶液得到固定化半纤维素酶;
黄芪提取液的制备方法为:向烘干后的黄芪粉中加入其质量5倍的水浸泡,煮沸后用文火持续30min,经过两次过滤,合并滤液加热浓缩,将浓缩液在5000r/min离心10min,取上清,于121℃灭菌得到;
金银花药液的制备方法如下:将金银花加入足量水中浸泡1h,煎煮50min后过滤3次,将滤液合并后再煎煮3次,混匀调药液pH至7.0,于121℃灭菌得到。
3)采用1.0mol/L的NaOH溶液调节发酵液的pH至7.0,在转速为6000r/min离心13min得到上清液和沉淀,倒掉上清液,将沉淀在80℃烘干至固形物,再将固形物置于索氏抽提仪中,以60-90沸程石油醚为萃取剂进行索氏提取3h,再通过浓缩结晶得到黄姜皂素。
实施例4:
1)采用HMB-715型重压研磨式超微粉碎机,对初始颗粒度为10-20目的黄姜粉末进行粉碎制成1000-1500目的黄姜粉末,然后将黄姜粉末加入足量的水中,静置,待产生沉淀分层,即上清液,悬浊液和沉淀共三层;倒出上清液,将悬浊液和沉淀进行振荡混匀,得到悬浮液;
2)将悬浮液在转速为5000r/min离心10min得到悬浮液清液和沉淀层,利用中空纤维超滤膜对悬浮液清液进行过滤,得到黄姜皂苷保留液;将保留液与悬浮液沉淀混合,并调整得到固形物含量为5.5%的混合液,按每100ml混合液中加入2.0g的固定化果胶酶与固定化纤维素酶的混合物,采用1.2mol/L的NaOH溶液调整pH为4.2后,于50℃下进行初步降解6h,向初步降解后的混合液中分别按照每100ml加入0.02mg黄芪提取液、3g金银花药液、1.5g低聚异麦芽糖、0.6g(NH4)2SO4、0.008ml吐温80及0.25g醋酸钠得到发酵培养基,采用0.8mol/L的NaOH溶液调节培养基pH至6.0,灭菌冷却后按发酵培养基5%的接种量接入植物乳杆菌,在38℃下发酵培养18h进行生物转化,将黄姜皂苷转化为黄姜皂素得发酵液;
其中中空纤维过虑膜采用改性聚砜中空纤维过虑膜,膜外径为450~600μm,截留相对分子量为3000~10000,水通量为80~100L/h/㎡;
固定化果胶酶制备采用明胶法即配制质量浓度为15%的明胶作为载体,再向10mL载体中加入3mL质量浓度3%的戊二醛作为交联剂和载体质量3%的果胶酶混合,凝固后置于4℃保温5h得到固定化果胶酶;
固定化纤维素酶的制备:将1.5g脱乙酰度为85%的球状壳聚糖溶解到45mL质量浓度为2%的乙酸溶液中得壳聚糖溶液,再将壳聚糖溶液注入到过量的质量浓度为1%三聚磷酸钠溶液中静置后冲洗多余的三聚磷酸钠制得壳聚糖载体,取8.0g的壳聚糖载体向其中加入2mL质量浓度4%,pH=10.0的戊二醛和载体质量15%的纤维素酶液得到固定化纤维素酶;
黄芪提取液的制备方法为:向烘干后的黄芪粉中加入其质量3.5倍的水浸泡,煮沸后用文火持续25min,经过两次过滤,合并滤液加热浓缩,将浓缩液在3500r/min离心14min,取上清,于121℃灭菌得到;
金银花药液的制备方法如下:将金银花加入足量水中浸泡0.8h,煎煮45min后过滤2次,将滤液合并后再煎煮3次,混匀调药液pH至6.0,于121℃灭菌得到。
3)采用0.9mol/L的NaOH溶液调节发酵液的pH至6.0,在转速为5500r/min离心14min得到上清液和沉淀,倒掉上清液,将沉淀在60℃烘干至固形物,再将固形物置于索氏抽提仪中,以60-90沸程石油醚为萃取剂进行索氏提取1h,再通过浓缩结晶得到黄姜皂素。
实施例5:
1)采用HMB-715型重压研磨式超微粉碎机,对初始颗粒度为10-20目的黄姜粉末进行粉碎制成1000-1500目的黄姜粉末,然后将黄姜粉末加入足量的水中,静置,待产生沉淀分层,即上清液,悬浊液和沉淀共三层;倒出上清液,将悬浊液和沉淀进行振荡混匀,得到悬浮液;
2)将悬浮液在转速为3800r/min离心14min得到悬浮液清液和沉淀层,利用中空纤维超滤膜对悬浮液清液进行过滤,得到黄姜皂苷保留液;将保留液与悬浮液沉淀混合,并调整得到固形物含量为6.5%的混合液,按每100ml混合液中加入1.8g的固定化果胶酶、固定化纤维素酶和固定化半纤维素酶的混合物,采用1.5mol/L的NaOH溶液调整pH为4.8后,于48℃下进行初步降解6h,向初步降解后的混合液中分别按照每100ml加入0.04mg黄芪提取液、2.5g金银花药液、2.5g低聚异麦芽糖、0.9g(NH4)2SO4、0.009ml吐温80及0.3g醋酸钠得到发酵培养基,采用1.2mol/L的NaOH溶液调节培养基pH至7.0,灭菌冷却后按发酵培养基8%的接种量接入植物乳杆菌,在34℃下发酵培养30h进行生物转化,将黄姜皂苷转化为黄姜皂素得发酵液;
其中中空纤维过虑膜采用改性聚砜中空纤维过虑膜,膜外径为450~600μm,截留相对分子量为3000~10000,水通量为80~100L/h/㎡;
固定化果胶酶制备采用明胶法即制质量浓度为20%的明胶作为载体,再向10mL载体中加入2mL质量浓度10%的戊二醛作为交联剂和载体质量10%的果胶酶混合,凝固后置于4℃保温5h得到固定化果胶酶;
固定化纤维素酶的制备:将2g脱乙酰度为90%的球状壳聚糖溶解到60mL质量浓度为3%的乙酸溶液中得壳聚糖溶液,再将壳聚糖溶液注入到过量的质量浓度为3%三聚磷酸钠溶液中静置后冲洗多余的三聚磷酸钠制得壳聚糖载体,取10.0g的壳聚糖载体向其中加入3mL质量浓度3%,pH=10.0的戊二醛和载体质量25%的纤维素酶液得到固定化纤维素酶;
固定化半纤维素酶的制备:将1.8g脱乙酰度为88%的球状壳聚糖溶解到50mL质量浓度为1.5%的乙酸溶液中得壳聚糖溶液,再将壳聚糖溶液注入到过量的质量浓度为2.5%三聚磷酸钠溶液中静置后冲洗多余的三聚磷酸钠制得壳聚糖载体,取8.0g的壳聚糖载体向其中加入3mL质量浓度4%,pH=10.0的戊二醛和载体质量15%的半纤维素酶液得到固定化半纤维素酶;
黄芪提取液的制备方法为:向烘干后的黄芪粉中加入其质量4.5倍的水浸泡,煮沸后用文火持续15min,经过两次过滤,合并滤液加热浓缩,将浓缩液在4500r/min离心12min,取上清,于121℃灭菌得到;
金银花药液的制备方法如下:将金银花加入足量水中浸泡0.5h,煎煮35min后过滤2次,将滤液合并后再煎煮2次,混匀调药液pH至7.0,于121℃灭菌得到;
3)采用0.85mol/L的NaOH溶液调节发酵液的pH至7.0,在转速为6500r/min离心12min得到上清液和沉淀,倒掉上清液,将沉淀在70℃烘干至固形物,再将固形物置于索氏抽提仪中,以60-90沸程石油醚为萃取剂进行索氏提取3h,再通过浓缩结晶得到黄姜皂素。

Claims (10)

1.一种利用酶结合微生物转化生产黄姜皂素的方法,其特征在于:
1)采用超微粉碎机将黄姜磨成粉末,然后将黄姜粉末加入足量的水中,静置,待产生沉淀分层,即上清液,悬浊液和沉淀共三层;倒出上清液,将悬浊液和沉淀进行振荡混匀,得到悬浮液;
2)将悬浮液离心得到悬浮液清液和沉淀层,利用中空纤维超滤膜对悬浮液清液进行过滤,得到黄姜皂苷保留液;将保留液与悬浮液沉淀混合,并调整得到固形物含量为5-7%的混合液,按每100ml混合液中加入0.5-2.0g的固定化果胶酶、固定化纤维素酶、固定化半纤维素酶中的一种或一种以上的混合物,调整pH为4-5后,于40-50℃下进行初步降解6-7h,向初步降解后的混合液中分别按照每100ml加入0.01-0.05mg黄芪提取液、1-3g金银花药液、1-3g低聚异麦芽糖、0.5-1g(NH4)2SO4、0.005-0.010ml吐温80及0.1-0.3g醋酸钠得到发酵培养基,将培养基pH调整至6.0-7.0,灭菌冷却后按发酵培养基3%-9%的接种量接入植物乳杆菌,在33-40℃下发酵培养12-36h进行生物转化,将黄姜皂苷转化为黄姜皂素得发酵液;
3)将发酵结束后的发酵液调pH至6.0-7.0,离心得到上清液和沉淀,倒掉上清液,将沉淀烘干至固形物,再将固形物置于索氏抽提仪中,以60-90沸程石油醚为萃取剂进行索氏提取1-3h,再通过浓缩结晶得到黄姜皂素。
2.根据权利要求1所述的利用酶结合微生物转化生产黄姜皂素的方法,其特征在于:所述步骤1)超微粉碎机采用HMB-715型重压研磨式超微粉碎机,对初始颗粒度为10-20目的黄姜粉末进行粉碎制成1000-1500目的黄姜粉末。
3.根据权利要求1所述的利用酶结合微生物转化生产黄姜皂素的方法,其特征在于:所述步骤2)中悬浮液离心转速为3000-5000r/min,离心时间为10-15min;
所述步骤2)中过滤采用改性聚砜中空纤维膜来实现,其中膜外径为450~600μm,截留相对分子量为3000~10000,水通量为80~100L/h/㎡。
4.根据权利要求1所述的利用酶结合微生物转化生产黄姜皂素的方法,其特征在于:所述步骤2)固定化果胶酶制备采用明胶法即配制质量浓度为10-20%的明胶作为载体,再向10mL载体中加入1-3mL质量浓度为3-10%的戊二醛作为交联剂和载体质量3-10%的果胶酶混合,凝固后置于4℃保温5h得到固定化果胶酶。
5.根据权利要求1所述的利用酶结合微生物转化生产黄姜皂素的方法,其特征在于:所述步骤2)固定化纤维素酶的制备:将1-2g脱乙酰度为80-90%的球状壳聚糖溶解到30-60mL质量浓度为1-3%的乙酸溶液中得壳聚糖溶液,再将壳聚糖溶液注入到过量的质量浓度为1-3%三聚磷酸钠溶液中静置后冲洗多余的三聚磷酸钠制得壳聚糖载体,取8.0-10.0g的壳聚糖载体,向其中加入1-3mL质量浓度为3-5%,pH=10.0的戊二醛和载体质量15-25%的纤维素酶液得到固定化纤维素酶。
6.根据权利要求1所述的利用酶结合微生物转化生产黄姜皂素的方法,其特征在于:所述步骤2)固定化半纤维素酶的制备:将1-2g脱乙酰度为80-90%的球状壳聚糖溶解到30-60mL质量浓度为1-3%的乙酸溶液中得壳聚糖溶液,再将壳聚糖溶液注入到过量的质量浓度为1-3%三聚磷酸钠溶液中静置后冲洗多余的三聚磷酸钠制得壳聚糖载体,取6.0-8.0g的壳聚糖载体向其中加入1-3mL质量浓度为4-6%,pH=10.0的戊二醛和载体质量10-15%的半纤维素酶液得到固定化半纤维素酶。
7.根据权利要求1所述的利用酶结合微生物转化生产黄姜皂素的方法,其特征在于:所述步骤2)黄芪提取液的制备方法为:向烘干后的黄芪粉中加入其质量3-5倍的水浸泡,煮沸后用文火持续10-30min,经过两次过滤,合并滤液加热浓缩,将浓缩液在3000-5000r/min离心10-15min,取上清,于121℃灭菌得到。
8.根据权利要求1所述的利用酶结合微生物转化生产黄姜皂素的方法,其特征在于:所述步骤2)金银花药液的制备方法如下:将金银花加入足量水中浸泡0.5-1h,煎煮30-50min后过滤2-3次,将滤液合并后再煎煮1-3次,混匀调药液pH至6.0-7.0,于121℃灭菌得到。
9.根据权利要求1所述的利用酶结合微生物转化生产黄姜皂素的方法,其特征在于:所述步骤2)中混合液和培养基pH的调节,均使用0.5-1.5mol/L的NaOH溶液。
10.根据权利要求1所述的利用酶结合微生物转化生产黄姜皂素的方法,其特征在于:所述步骤3)中发酵结束后,发酵液pH的调节使用0.75-1.0mol/L的NaOH溶液;离心条件为转速5000-7000r/min,离心时间10-15min;沉淀物烘干条件为50-80℃。
CN201610590815.9A 2016-07-25 2016-07-25 一种利用酶结合微生物转化生产黄姜皂素的方法 Pending CN106086150A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610590815.9A CN106086150A (zh) 2016-07-25 2016-07-25 一种利用酶结合微生物转化生产黄姜皂素的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610590815.9A CN106086150A (zh) 2016-07-25 2016-07-25 一种利用酶结合微生物转化生产黄姜皂素的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106086150A true CN106086150A (zh) 2016-11-09

Family

ID=57449682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610590815.9A Pending CN106086150A (zh) 2016-07-25 2016-07-25 一种利用酶结合微生物转化生产黄姜皂素的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106086150A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111944869A (zh) * 2020-08-03 2020-11-17 湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所 一种去氢表雄酮的制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1699590A (zh) * 2005-05-19 2005-11-23 陕西科技大学 黄姜皂素生物提取方法
CN101386845A (zh) * 2008-10-31 2009-03-18 宁夏夏盛实业集团有限公司 黄姜工业用复合酶制剂及其应用方法
CN102453707A (zh) * 2010-10-28 2012-05-16 王春杰 一种固定化纤维素酶的制备方法
CN103478409A (zh) * 2013-09-16 2014-01-01 陕西科技大学 一种利用黄姜生产的蛋白饲料及其生产方法
CN103497987A (zh) * 2013-09-16 2014-01-08 陕西科技大学 一种黄姜皂素清洁生产方法
CN105112487A (zh) * 2015-09-16 2015-12-02 张家界久瑞生物科技有限公司 一种通过生物酶发酵技术提取黄姜皂素的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1699590A (zh) * 2005-05-19 2005-11-23 陕西科技大学 黄姜皂素生物提取方法
CN101386845A (zh) * 2008-10-31 2009-03-18 宁夏夏盛实业集团有限公司 黄姜工业用复合酶制剂及其应用方法
CN102453707A (zh) * 2010-10-28 2012-05-16 王春杰 一种固定化纤维素酶的制备方法
CN103478409A (zh) * 2013-09-16 2014-01-01 陕西科技大学 一种利用黄姜生产的蛋白饲料及其生产方法
CN103497987A (zh) * 2013-09-16 2014-01-08 陕西科技大学 一种黄姜皂素清洁生产方法
CN105112487A (zh) * 2015-09-16 2015-12-02 张家界久瑞生物科技有限公司 一种通过生物酶发酵技术提取黄姜皂素的方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘新民等: "果胶酶固定化方法的研究", 《亚热带植物通讯》 *
李亦德主编: "《走进微生态世界 微生态知识百问》", 30 September 2002 *
郑宝东: "《食品酶学》", 31 October 2006 *
郑建仙主编: "《功能性低聚糖》", 30 April 2004 *
郭勇等: "《酶在食品工业中的应用》", 31 December 1996 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111944869A (zh) * 2020-08-03 2020-11-17 湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所 一种去氢表雄酮的制备方法
CN111944869B (zh) * 2020-08-03 2021-09-28 湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所 一种去氢表雄酮的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101811692B (zh) 一种秸秆资源化综合利用的新方法
CN102115994B (zh) 一种木质纤维素原料的处理方法
CN102115611B (zh) 一种板栗苞汽爆联产色素、栲胶和活性炭的方法
CN106491662B (zh) 一种从桑黄栽培废料中同时提取多糖和黄酮的方法
CN101423855B (zh) 一种利用灵芝菌种发酵海带下脚料制备多糖的方法
CN103497987B (zh) 一种黄姜皂素清洁生产方法
CN104961839B (zh) 一种特异性茯苓多糖配方颗粒的制备方法
CN106282266A (zh) 一种利用柚苷酶制备浒苔寡糖的方法
CN106173642A (zh) 一种清火养颜瓜蒌汁及其制备方法
CN105986497A (zh) 一种天然艾草中提取纤维素的工艺
CN103299827A (zh) 一种利用灵芝固体发酵灵芝残渣制备膳食纤维的方法
CN108070630A (zh) 一种高纯度亚麻籽蛋白的制备方法
CN107411081A (zh) 一种茶多酚提取方法
CN106086150A (zh) 一种利用酶结合微生物转化生产黄姜皂素的方法
CN103478410B (zh) 一种利用黄姜生产的益生菌蛋白饲料及其方法
CN108273291A (zh) 1+1澄清方法
CN102219652A (zh) 一种从虎杖中提取制备水溶性白藜芦醇的方法
CN103626887B (zh) 一种用蔗梢制备蔗梢多糖的方法
CN104761612B (zh) 灵芝三萜酸提取分离工艺方法
CN104805170B (zh) 灵芝三萜酸深层发酵提取工艺方法
CN103911294B (zh) 一种参芪芝药性菌质液体发酵方法
CN102293304A (zh) 一种含黄酮的速溶茶及其制备方法
CN102115708A (zh) 一种保健酒
CN102492051A (zh) 玉竹的深加工及综合利用工艺
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

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20161109

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication