酶水解百分之五十罗汉果皂苷V方法学研究

罗汉果是我国常用的一种中药,用于治疗干咳、口腔溃疡及便秘等,罗汉果皂苷是罗汉果果实中的主要药效物质,为一类葫芦烷三萜皂苷类化合物。由于个别罗汉果低糖皂苷在罗汉果中含量较低,因而难以对这些皂苷有效地进一步进行代谢或药理等研究。该研究采用RP-HPLC监测50%罗汉果皂苷V的水解过程,并对其水解条件进行正交实验优化其组合,建立了酶水解50%罗汉果皂苷V以获取罗汉果次级皂苷的方法。结果表明:酶水解50%罗汉果皂苷V获得罗汉果皂苷IIIE、III、IVE和赛门苷I等次级皂苷的最佳水解条件是pH值为5.6的乙酸-乙酸钠缓冲体系,反应温度为55 ℃,β-葡聚糖酶活性浓度为40万U·L^-1,罗汉果皂苷V的反应浓度为0.2 g·L^-1,水解时间为10 h。经多次验证,该水解条件重现性好,可用于从50%罗汉果皂苷V中水解制备罗汉果皂苷IIIE、III、IVE和赛门苷I等罗汉果皂苷。该研究结果为进一步水解其他罗汉果次级皂苷提供了依据。     

HSCCC分离纯化未成熟罗汉果皂苷类化合物

为建立高速逆流色谱分离未成熟罗汉果中皂苷类化合物的方法,该研究将罗汉果粗提物先经过大孔树脂富集皂苷类化合物,再采用高速逆流色谱分离罗汉果皂苷。结果表明:以氯仿-甲醇-正丁醇-水(5∶6∶1∶4,v/v/v/v)作为两相溶剂系统,上相为固定相,下相为流动相,在主机转速为860 r·min~(-1),流速为2.5 mL·min~(-1),检测波长为203 nm的条件下,一次性制备得到4个化合物,即11-O-罗汉果皂苷Ⅱ(Ⅰ)、罗汉果皂苷ⅡE(Ⅱ)、11-O-罗汉果皂苷Ⅲ(Ⅲ)和罗汉果皂苷Ⅲ(Ⅳ),经高效液相色谱检测纯度分别为95.5%、98.2%、80.1%和97.6%。该方法实现了未成熟罗汉果皂苷快速有效的分离,具有样品回收率高、损失少、避免样品失活等优点,提高了分离效率。该研究结果为更多的罗汉果皂苷化合物的分离纯化奠定了基础,补充与优化了罗汉果皂苷类化合物的分离方法。     

酶催化糖基转移反应在改善罗汉果苦味皂苷口味中的应用

罗汉果皂苷Ⅱ是罗汉果嫩果的主要皂苷成分,味道极苦,在罗汉果生产季节的末期大量滞长果(苦果)因为天气原因而产生,这些滞长果因体内的苦味皂苷尚未转化为甜味皂苷而被丢弃;另外,在罗汉果甜苷提取行业中,脱苦工艺同样会产生大量的苦味罗汉果皂苷Ⅱ。但在化学结构上,罗汉果苦味皂苷与甜味皂苷拥有完全相同的苷元部分,仅存在葡萄糖残基数目和位置的差别。该研究通过酶催化糖基转移反应将新的葡萄糖基团引入苦味的罗汉果皂苷Ⅱ中,可以延长其糖链,从而达到改善其口味的目的。该研究从原料选择、糖源选择以及反应温度等多方面考察了反应条件,最终确定的反应最佳条件为纯度在50%以上的罗汉果皂苷Ⅱ、2倍于皂苷重量的淀粉、60 U·g-1罗汉果苦味皂苷的酶、60~65℃反应24 h。经实际罗汉果苦果样品验证了方法的可行性,所获得的产品可以完全消除苦味,并且带有淡淡的甜味,经HPLC-MS确定了所获得的微甜产物为3~6个糖的皂苷混合物。该方法对于目前罗汉果生产中大量出现并被遗弃的嫩果、苦果以及脱苦工艺中产生的罗汉果皂苷Ⅱ而言,是一种潜在的实现废物利用的方法。     

罗汉果皂苷V在人工胃液中的稳定性和体外代谢研究

为了研究罗汉果皂苷V在胃肠道中的稳定性及体外代谢特征,该研究首先考察罗汉果皂苷V在人工胃液中的稳定性,然后在体外模拟人肠内环境,研究人肠内细菌对该成分的代谢作用,并采用LCMS/IT-TOF液质联用仪分析了培养液中的化学成分,考察了罗汉果皂苷V在人工胃液和人肠道菌群培养液中的变化。结果表明:罗汉果皂苷V在人工胃液条件下,迅速发生酸水解反应,分别脱去3个糖苷、4个糖苷、5个糖苷及2个氢转化为二糖苷、一糖苷与脱氢苷元,其脱糖反应随着时间的延长而反应越完全,反应4 h后就只剩下苷元; 该化合物在人的肠道菌群作用下经过脱糖反应转化为四糖苷、三糖苷、二糖苷、一糖苷,经过糖苷化反应转化成六糖苷。通过体外实验,初步了解罗汉果皂苷V在胃液和肠道环境中的降解规律,该研究结果为今后探讨罗汉果皂苷在人体内的代谢与生物转化规律提供了物质和技术基础。     

罗汉果醇抗肿瘤活性及其作用机制研究

罗汉果醇是罗汉果皂苷的苷元,有研究报道罗汉果皂苷V具有防癌抑癌作用。该研究采用噻唑蓝实验( MTT法)检测罗汉果醇对不同肿瘤细胞增殖的抑制情况,以及不同浓度的罗汉果醇对CNE1细胞的增殖抑制率;应用细胞克隆形成实验进一步验证罗汉果醇对CNE1细胞增殖的抑制作用;采用Annexin V/PI 双染法检测罗汉果醇对CNE1细胞凋亡的影响;以实时定量PCR技术检测罗汉果醇对CNE1细胞中Caspase-3、Sur-vivin、Bax和Bcl-2基因的mRNA 表达水平的影响。结果表明：罗汉果醇能显著抑制DU145、HepG2、A549、CNE1、CNE2细胞的增殖,其中对CNE1细胞增殖的抑制作用最为显著,并呈剂量依赖性,其半数抑制浓度IC50为(81.48±4.73)μmol·L-1;通过对CNE1细胞进一步的克隆形成实验,也验证了这一点;Annexin V/PI 双染法可见随着浓度的增加,凋亡比例增加;实时定量PCR技术检测显示罗汉果醇处理后,促凋亡基因Caspase-3、Bax的表达增加,抗凋亡基因Survivin、Bcl-2的表达减少。因此,罗汉果醇可能是通过促进Caspase-3、Bax等促凋亡基因和抑制Survivin、Bcl-2等抗凋亡基因的表达,来诱导肿瘤细胞凋亡,进而发挥抗肿瘤活性。     

反胶束体系中维生素E的胆甾醇酯酶催化水解

目的 :探索反胶束体系中维生素E醋酸酯的酶促水解规律。方法 :以维生素E醋酸酯的水解产物α -生育酚的生成量为检测指标 ,考察温度、pH值、离子强度、酶浓度、表面活性剂浓度、体系含水量等反应条件对胆甾醇酯酶催化活性的影响。结果 :在卵磷脂 胆固醇 环己烷反胶束体系中 ,胆甾醇酯酶对维生素E醋酸酯具有催化活性。结论 :胆甾醇酯酶发挥水解活性的最佳反应条件如下 :温度为 38℃ ,体系pH值为 8.0 ,胆甾醇酯酶浓度为 1IU·mL- 1 ,牛磺胆酸钠浓度为 5 0mmol·L- 1 ,表面活性剂浓度为 0 .0 2mol·L- 1 ,含水量W0 为 10 .5。     

不同产地罗汉果总皂苷、甜苷V和硒含量及指纹图谱研究

对不同产地同一品种收获期罗汉果总皂苷、甜苷V和硒的含量进行比较,了解罗汉果的品质特点与产地的相关性,科学指导种植区域的生产规划,明确不同区域罗汉果的品质特点和开发等直接关系到罗汉果深加工产业的质量与发展。采用香草醛-浓硫酸试剂分光光度比色法分别测量各罗汉果果实样品中总皂苷的含量,采用高效液相色谱法测量甜苷V的含量,采用氢化物原子荧光光谱法测量其中硒的含量,并对各指标进行方差分析和差异显著性的多重比较。结果表明,各样品总皂苷含量在2.42%~3.34%之间,甜苷V含量在0.68%~1.41%之间,硒含量在5.634~41.462μg/kg之间;来源于不同产地的罗汉果样品,其总皂苷含量差异并不显著,但甜苷V和硒含量分别表现出显著差异;广西、湖南和四川,罗汉果果实总皂苷和甜苷V含量均可达到药典指标要求。因此,罗汉果具有较广的种植区域,但不同产地甜苷V含量差异相对显著,暗示果实甜苷V的转化效率或成熟度具有一定差异,宜根据产地及年度气候条件适当调整收获期,以满足不同加工利用的需要。     

罗汉果皂苷Ⅴ在人工胃液中的稳定性和体外代谢研究

为了研究罗汉果皂苷Ⅴ在胃肠道中的稳定性及体外代谢特征,该研究首先考察罗汉果皂苷Ⅴ在人工胃液中的稳定性,然后在体外模拟人肠内环境,研究人肠内细菌对该成分的代谢作用,并采用LCMS/IT-TOF液质联用仪分析了培养液中的化学成分,考察了罗汉果皂苷Ⅴ在人工胃液和人肠道菌群培养液中的变化。结果表明:罗汉果皂苷Ⅴ在人工胃液条件下,迅速发生酸水解反应,分别脱去3个糖苷、4个糖苷、5个糖苷及2个氢转化为二糖苷、一糖苷与脱氢苷元,其脱糖反应随着时间的延长而反应越完全,反应4 h后就只剩下苷元;该化合物在人的肠道菌群作用下经过脱糖反应转化为四糖苷、三糖苷、二糖苷、一糖苷,经过糖苷化反应转化成六糖苷。通过体外实验,初步了解罗汉果皂苷Ⅴ在胃液和肠道环境中的降解规律,该研究结果为今后探讨罗汉果皂苷在人体内的代谢与生物转化规律提供了物质和技术基础。     

人参皂苷Rb3糖基水解酶的纯化及其反应特性

人参皂苷Rb3是三七茎叶皂苷的主要成分。为了充分利用廉价的三七茎叶皂苷,该研究以微生物Aspergillus sp. P90r菌为对象,综合运用生物转化的方法,经过提取、分离纯化和酶活力测定等步骤,最终以确定酶反应途径的方式得到了所产的特异性人参皂苷Rb3糖基水解酶的相关性质和动力学等反应特性。结果表明:该酶比Absidia sp. GRB3-X8r菌产酶活力高15%~25%,SDS-PAGE电泳结果测得分子量约为65.6ku,纯化后酶蛋白的含量为0.237 mg·mL~(-1),蛋白比活力可达到169 U·mg~(-1),纯化倍数为13.70,回收率为9.39%。人参皂苷Rb3糖基水解酶在pH=5.0的偏酸性环境下酶活力很高,最适反应条件:pH=3.0~5.0,温度45℃,其中在pH=4.0~6.0范围内相对稳定。该酶在20 min时进入混合级反应,酶反应米氏常数Km值为8.77 mmol·L~(-1),V_(max)为57.44 mmol·L~(-1)·h~(-1),在60 min时反应速度达到最大,Vmax趋于稳定,为66.63mmol·L~(-1)·h~(-1)。通过对酶的催化特性研究表明,该酶先水解Rb3的20-O-木糖基,其次水解3-O-葡萄糖基,最终催化反应产物中有F2和C-K生成。综上结果,微生物Aspergillus sp. P90r菌酶具有能水解人参皂苷Rb3木糖基和葡萄糖基的特异性。     

嗜盐菌Haloferax mediterranei R4胞外淀粉酶的研究

HaloferaxmediterraneiR4是从地中海分离得到的一株极端嗜盐古生菌,属于富盐菌属(Haloferax)。该菌在适当条件下可以产胞外淀粉酶,此酶需要高浓度NaCl维持其活性及稳定性,在NaCl浓度为2～5mol·L-1时维持较高活性。在NaCl浓度为3mol·L-1时该酶的最适反应pH为6.0～7.0,最适反应温度为50℃,且最适反应温度与NaCl浓度有一定的相关性。Ca2+对酶反应活性有影响。用KCl代替NaCl,该酶可以保留约50%活性,而用Na2SO4代替NaCl则完全失活。     

HPLC法测定罗汉果中罗汉果苷ⅡE、苷Ⅲ的含量

采用ZORBAX SB-C18(4.6 mm×150 mm,5μm)色谱柱,以乙腈-水(25:75)为流动相,流速1 mL/min,柱温25℃,二极管阵列检测器,检测波长为203 nm,以外标法测定了罗汉果中罗汉果苷ⅡE、苷Ⅲ的含量。罗汉果苷ⅡE在1.934~25.142μg,苷Ⅲ在2.070~26.910μg范围内呈线性关系,平均加样回收率为96.6%与97.9%。     

天然低共熔溶剂促进纤维素酶水解橄榄苦苷的研究

橄榄苦苷酶水解产物具有良好的生物活性,为了促进纤维素酶水解橄榄苦苷,本研究通过天然低共熔溶剂(natural deep eutectic solvent, NADES)对纤维素酶稳定性的促进作用,形成NADES-纤维素酶溶剂系统促进橄榄苦苷的酶水解。以橄榄苦苷酶水解率为指标,考察温度、pH和DES种类及浓度对纤维素酶水解橄榄苦苷的影响。结果表明：在50℃,pH=5时水解3 h,以10%(V/V)DES-5(甜菜碱∶1,4-丁二醇=1∶2,n/n)为溶剂系统的橄榄苦苷酶水解率是缓冲液的1.7倍;证明以氯化胆碱或甜菜碱为氢键受体(hydrogen bond acceptor, HBA),多元醇为氢键供体(hydrogen bond donor, HBD)的NADES对增强纤维素酶稳定性、促进橄榄苦苷酶水解具有良好的效果,为高效制备橄榄苦苷酶水解产物提供了科学依据。     

一种来源于Leifsonia shinshuensis DICP 16菌体的β-D-木糖苷酶的分离纯化及其性质

采用盐析、DE 52、Q-Sepharose Fast Flow阴离子交换层析、Toyopearl Butyl 650C疏水层析以及Sephacryl S-300 HR凝胶过滤层析联用的方法, 从Leifsonia shinshuensis DICP 16菌体中纯化出一种β-木糖苷酶.分离后该酶在SDS-PAGE 上呈单一蛋白质条带, 通过SDS-PAGE和凝胶过滤层析法, 测得该酶是一个由两个分子量约为91 kD的相同亚基组成的同源二聚体.其水解对硝基苯酚木糖苷(pNPX)的最适反应温度为55°C, pH值为7.0.该木糖苷酶在45°C以下, pH 6.0～11.0之间具有很好的稳定性.在45°C, pH值为7.0的条件下, 水解pNPX的Km, Vmax分别为1.04 mmol/L, 0.095 mmol/(min·mg).研究不同的金属离子对该酶的活性影响, 发现Fe2+和Cu2+是很强的抑制剂.通过对天然木糖苷化合物的水解测试, 发现该酶可以水解人参皂苷Rb3的木糖基, 产生人参皂苷Rd, 却不能水解紫杉烷木糖苷的木糖基.     

流动注射化学发光法检测剑麻皂苷元

采用Luminol-K3Fe(CN)6化学发光体系,建立流动注射化学发光法检测从剑麻残渣和麻膏中分离得到的皂苷元。当用0.1 mol·L-1NaOH作为溶剂配制鲁米诺浓度为1.0×10-5mol·L-1,用去离子水作为溶剂配制K3Fe(CN)6浓度为1.6×10-5mol·L-1,主副蠕动泵转数均在50~80 r·min-1时,用无水乙醇溶解的皂苷元流入体系具有最强的化学发光。在该条件下,剑麻皂苷元最低检出限为3.0×10-3mg·mL-1,标准曲线相关系数为0.999 6,平均回收率为98.5%,相对标准偏差在2.9%~4.2%之间。同时与HPLC检测方法对样品检测结果进行了比较。     

采用β-葡萄糖苷酶两相催化法水解栀子苷的研究

本研究探索采用有机溶剂/水两相系统作为反应体系来进行栀子苷的酶解反应。以栀子苷和京尼平在水相溶剂中的分配系数作为考察指标,从4种有机溶剂/水两相系统中筛选适合采用两相催化反应体系水解栀子苷的两相溶剂系统。经筛选发现,正丁醇/水两相系统为最佳反应系统,其中栀子苷在水相中的分配比为74.2%,而京尼平仅为22.1%。以正丁醇/水两相系统作为的反应体系,采用β-葡萄糖苷酶催化栀子苷水解,酶解条件为反应温度为50℃,pH为5.0,转速为180 rpm,并采用HPLC-UV对反应过程进行检测。栀子苷转化率在反应10 h后达到86.6%。     

利用米曲霉和酿酒酵母高效转化大豆糖浆为酒精

目的：提高大豆糖浆转化为酒精的生产强度和转化率。方法：利用米曲霉L-09和酿酒酵母Z-06作为混合菌株,采用同步糖化与发酵的工艺,对补料方式和发酵条件进行优化。结果：筛选出一株α-半乳糖苷酶酶活（12.8IU/mL）较高的米曲霉与酿酒酵母混合发酵,糖浆最佳发酵条件为：初始发酵浓度50%,摇瓶发酵,流加补料。结论：经30℃、60h发酵后,发酵醪酒精浓度达到15.2%（V/V）,转化率为理论值的96.3%。     

4-丁内酰胺水解酶法制备γ-氨基丁酸

以吡咯烷酮为唯一碳源,从采集的土样中分离、筛选得到具有4-丁内酰胺水解酶活性的菌株.采用响应面分析法对该菌株的产酶培养基组分进行了优化研究并对酶促转化反应条件也进行了研究.结果表明:编号为HHSW-16的菌株水解活性最高.优化后的培养基组成为:葡萄糖11.50 g·L-1,牛肉膏6.35 g·L-1,酵母粉5.58 g...     

利用DNS法快速分析及优化柚皮苷的酶解过程

【目的】建立采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)法快速测定柚皮苷水解率的方法,并利用该方法对柚苷酶催化水解柚皮苷生成柚皮素的反应过程进行优化研究。【方法】利用棘孢曲霉JMUdb058发酵得到的柚苷酶催化水解柚皮苷,采用DNS法对柚皮苷酶解过程中还原糖的生成量进行分析,经过换算得到柚皮苷的水解率,并在此基础上通过单因素实验优化柚皮苷的酶解过程。【结果】在柚皮苷的水解过程中,还原糖的生成量与柚皮苷的水解量及柚皮素的生成量均呈现出良好的线性关系,因此可利用DNS法测定体系中还原糖的生成量,并通过换算得到柚皮素的生成量。利用该方法优化柚皮苷的酶解过程得到柚苷酶转化柚皮苷的最适温度为50°C、pH为5.0、酶用量为8 U/mL、底物浓度为0.2 g/100 mL。在此条件下,柚皮苷酶解150 min后可达到平衡,此时其水解率为85%。通过Lineweaver-Burk双倒数作图法测得Km为     

罗汉果甜苷V的合成生物学研究进展

罗汉果甜苷V是罗汉果甜苷中含量和甜度均较高的成分,具有止咳祛痰、抗癌、抗氧化、调节血糖等诸多药理活性,成为兼具治疗功能的天然非糖甜味剂,具有广阔的市场前景。然而目前有限的生物资源和较高的提取成本,限制了它的广泛应用。合成生物学的快速发展为植物天然产物的生产提供了一种新思路,通过构建罗汉果甜苷V的微生物细胞工厂,将实现其低成本、规模化生产。文中介绍了罗汉果甜苷V的结构及药理活性,重点综述了罗汉果甜苷V的合成生物学研究进展,并探讨了当前研究所面临的挑战,以期为罗汉果甜苷V生物合成的进一步研究提供参考。     

竹叶椒抑制血小板活化因子（PAF）的活性成分

自芸香科花椒属植物竹叶椒（Zanthoxglum planispinum Sieb.et Zucc）根和茎的石油醚及二氯甲烷提取物中分离得到5个化合物（I～V）,经物理常数测定,光谱（UV,IR,HNMR,MS）分析分别鉴定,Ⅰ为β-香木脂醇,Ⅱ为β-谷甾醇,Ⅲ为L-细辛脂素,Ⅳ为L-竹叶椒脂素,V为花椒明碱。其中Ⅲ,IV,V具有抑制PAF聚集的活性,以Ⅳ活性最强,Ⅲ次之,V较弱。花椒明碱首次从该植物中分离得到。