一种微生物转化生产黄芩素的方法及其培养基的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种微生物转化生产黄芩素的方法，通过罗尔夫青霉接种含有黄芩粉的培养基，得到黄芩素。此外本发明还提供一种微生物转化生产黄芩素的方法，该方法采用微生物转化黄芩苷生成黄芩素，转化率高，适合黄芩素工业化生产。同时本发明还提供上述方法所用的培养基。CCTCCM201363420131206
【专利说明】
一种微生物转化生产黄芩素的方法及其培养基
技术领域
[0001]本发明涉及生物技术领域，特别是一种微生物转化生产黄芩素的方法及其培养基。【背景技术】
[0002]中药黄芩为唇形科黄芩属黄芩的根。黄芩属植物我国有一千余种，多为野生，南北均产本属植物。黄芩苷和黄芩素是黄芩中的主要有效成分，具有抗氧化、抗菌消炎、抗病毒、 抗肿瘤及止血安胎等药理作用。黄芩素的生物利用度和药理活性均高于黄芩苷，但黄芩素其在黄芩中含量低、易被氧和碱破坏、生产成本高，从而使其应用受到了很大的限制，而黄芩苷的含量高达7-19%。为此，人们致力于研究将黄芩苷变成黄芩素。
[0003]目前，利用黄芩苷生成黄芩素主要有两种方法，即化学方法和生物转化方法。化学方法通过酸、碱作用，水解去掉黄芩苷的糖基，从而生成黄芩素。但是，由于这种方法要用到大量的酸、碱、有机溶剂试剂，对环境污染较为严重。而且强酸、强碱对黄芩苷和黄芩素结构也会产生一定的破坏作用，从而导致黄芩素的最终得率下降。因此，人们开始尝试用生物转化方法生产黄芩素。就目前有关报道，用微生物转化的方法将黄芩苷转化成黄芩素，例如: 杨希等人利用白腐真菌发酵转化黄芩苷生产黄芩素。而姚磊等人利用纳豆菌发酵黄芩苷转化生成黄芩素，液料比3:1，培养温度37°C，粉碎度40目，接种量30%，发酵时间7d。黄芩素质量分数10.02 %。另外，也有采用酶法转化黄芩苷生成黄芩素。例如:CN201510812991.8，将一种耐热耐糖￠-葡萄糖苷酶固定化后在缓冲溶液中将黄芩苷水解，获得黄芩素。但酶的价格昂贵，限制了该方法的推广使用。至今未见生物转化方法产业化应用。因此，寻找能够高效水解黄芩苷的微生物就至关重要。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种微生物转化生产黄芩素的方法，该方法采用微生物转化黄芩苷生成黄芩素，转化率高，适合黄芩素工业化生产。同时本发明还提供上述方法所用的培养基。
[0005]本发明的技术方案为:一种微生物转化生产黄芩素的方法，通过罗尔夫青霉接种含有黄芩粉的培养基，得到黄芩素。
[0006]罗尔夫青霉HXL，其分类命名为罗尔夫青霉Penicillium rolfsii HXL，保藏号为 CCTCCM2013634，保藏日期:2013年12月6日，保藏地址为:湖北省武汉市武昌珞珈山，保藏单位:中国典型培养物保藏中心。[〇〇〇7]在上述的微生物转化生产黄芩素的方法中，所述的方法具体为:将罗尔夫青霉种子液按体积百分比5 % -15 %的接种量接入转化培养基中，30-37 °C培养4-6天。
[0008]优选地，装有转化培养基的三角瓶，装液量50-75mL/250mL，转速160-220r/min。
[0009]在上述的微生物转化生产黄芩素的方法中，所述的罗尔夫青霉种子液中孢子浓度为1 X 106?1 X 108个孢子/毫升。
[0010]在上述的微生物转化生产黄芩素的方法中，所述的罗尔夫青霉种子液的制备方法为:将斜面培养的罗尔夫青霉孢子接种到种子培养基中，30-37 °C，培养60-84小时，用无菌水洗脱孢子，使孢子浓度为1 x 106?1 x 108个孢子/毫升，制得种子液。[〇〇11]在上述的微生物转化生产黄芩素的方法中，所述的种子培养基为查氏培养基或 PDA培养基。
[0012]在上述的微生物转化生产黄芩素的方法中，所述的转化培养基包括以下组分:黄芩粉 100-200g/L，硫酸铵6-10g/L，MgS〇4 ? 7H20 0.1-lg/L，KH2P〇4 0.5-lg/L，水杨苷0.5-1 g/L，料水比 1:10-1:30，pH4 ? 5-6 ? 0。
[0013]同时本发明还公开了一种微生物转化生产黄芩素的培养基，所述的培养基包括以下组分:黄芩粉 100_200g/L，硫酸铵6-10g/L，MgS〇4, 7H20 0.1-lg/L，KH2P〇4 0.5-lg/L，水杨苷 0 ? 5-lg/L，料水比 1:10-1:30，pH4 ? 5-6 ? 0。[〇〇14]本发明的有益效果如下:
[0015]本发明的微生物转化生产黄芩素的方法所获得转化率高，适合黄芩素工业化生产。【具体实施方式】
[0016]下面结合【具体实施方式】，对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
[0017]利用罗尔夫青霉HXL转化发酵制备黄芩素的方法，步骤如下:[〇〇18]实施例1[〇〇19](1)培养基的配置:斜面培养基(查氏培养基)(100mL)，其具体包含:NaN〇3〇.3g，MgS〇4? 7H200 ? 05g，FeS〇4〇 ? 001g，K2HP〇4〇 ? lg，KC10 ? 05g，蔗糖3g，琼脂2g; 121°C ?灭菌，20min; [〇〇2〇]摇瓶发酵培养基:黄芩粉 150g/L，硫酸铵8g/L，MgS〇4 ? 7H20 0.5g/L，KH2P〇4 0.8g/ L，水杨苷0.8g/L，料水比1:20，pH4.5-6.0，分装到250ml的三角瓶中，121°C ?灭菌，20min; [〇〇21](2)种子制备:将保存的罗尔夫青霉HXL孢子接种于斜面培养基上，置35°C恒温培养70h，获得母斜面，选用生长正常、孢子丰富的斜面孢子加一定量的的无菌水，打散孢子后，用显微镜计数，并调节为每毫升孢子1.〇 X 106——1.0 X 108个，接入摇瓶发酵培养基； [〇〇22](3)微生物转化制备黄芩素:在温度为30-37 °C、pH4.5-6.0、装液量50-75mL/250mL、接种量为10%、转速190r/min的条件下发酵5天，按紫外分光光度法测定发酵液中黄芩素的含量，并计算其转化率。分析测定转化率，转化率为93%。[〇〇23]实施例2[〇〇24](1)培养基的配置:斜面培养基(查氏培养基)(100mL)NaN030.3g，MgS〇4? 7H200 ? 05g，FeS〇4〇 ? 001g，K2HP〇4〇 ? lg，KC10 ? 05g，蔗糖3g，琼脂2g; 121°C ?灭菌，20min; [〇〇25]摇瓶发酵培养基:黄芩粉 100g/L，硫酸铵6g/L，MgS〇4 ? 7H20 0.1g/L，KH2P〇4 0.5g/ L，水杨苷0.5g/L，料水比1:10，pH4.5，分装到250ml的三角瓶中，121°C.灭菌，20min;[〇〇26](2)种子制备:将保存的罗尔夫青霉HXL孢子接种于斜面培养基上，置30°C恒温培养60h，获得母斜面，选用生长正常、孢子丰富的斜面孢子加一定量的的无菌水，打散孢子后，用显微镜计数，并调节为每毫升孢子1.〇 X 106——1.0 X 108个，接入摇瓶发酵培养基； [〇〇27](3)微生物转化制备黄芩素:在温度为30°C、pH4.5、装液量为75mL/250mL、接种量为5%、转速160r/min的条件下发酵4天，按紫外分光光度法测定发酵液中黄芩素的含量，并计算其转化率。分析测定转化率，转化率为90%。[〇〇28] 实施例3[〇〇29] (1)培养基的配置:斜面培养基(PDA培养基)(100mL):马铃薯粉0.6g，葡萄糖2g，琼脂2g; 121°C ?灭菌，20min;[〇〇3〇]摇瓶发酵培养基:黄芩粉200g/L，硫酸铵 10g/L，MgS〇4 ? 7H20 lg/L，KH2P〇4 lg/L， 水杨苷lg/L，料水比1:30，pH6.0，分装到250mL的三角瓶中，121°C.灭菌，20min;[〇〇31] (2)种子制备:将保存的罗尔夫青霉HXL孢子接种于斜面培养基上，置37°C恒温培养84h，获得母斜面，选用生长正常、孢子丰富的斜面孢子加一定量的的无菌水，打散孢子后，用显微镜计数，并调节为每毫升孢子1.〇 X 106——1.0 X 108个，接入摇瓶发酵培养基； [〇〇32] (3)微生物转化制备黄芩素:在温度为37°C、pH6.0、装液量为50mL/250mL、接种量为15%、转速220r/min的条件下发酵6天，按紫外分光光度法测定发酵液中黄芩素的含量， 并计算其转化率。分析测定转化率，转化率为95%。
[0033]以上所述的仅为本发明的较佳实施例，凡在本发明的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种微生物转化生产黄芩素的方法，其特征在于:通过罗尔夫青霉接种含有黄芩粉 的培养基，得到黄芩素。2.根据权利要求1所述的微生物转化生产黄芩素的方法，其特征在于，所述的方法具体 为:将罗尔夫青霉种子液按体积百分比5 % -15 %的接种量接入转化培养基中，30-37 °C培养 4-6 天。3.根据权利要求2所述的微生物转化生产黄芩素的方法，其特征在于，所述的罗尔夫青 霉种子液中孢子浓度为1 x 106?1 x 108个孢子/毫升。4.根据权利要求3所述的微生物转化生产黄芩素的方法，其特征在于，所述的罗尔夫青 霉种子液的制备方法为:将斜面培养的罗尔夫青霉孢子接种到种子培养基中，使孢子浓度 为1 x 106?1 x 108个孢子/毫升，制得种子液。5.根据权利要求4所述的微生物转化生产黄芩素的方法，其特征在于，所述的种子培养 基为查氏培养基或者PDA培养基。6.根据权利要求1所述的微生物转化生产黄芩素的方法，其特征在于，所述的转化培养 基包括以下组分:黄芩粉 100_200g/L，硫酸铵6-10g/L，MgS〇4, 7H20 0.1-lg/L，KH2P〇4 0.5-1 g/L，水杨苷 0 ? 5-1 g/L，料水比 1:10-1:30，pH4 ? 5-6 ? 0。7.—种应用于权利要求1所述的方法的微生物转化生产黄芩素的培养基，其特征在于， 所述的培养基包括以下组分:黄芩粉100_200g/L，硫酸铵6-10g/L，MgS〇4 ? 7H20 0.1-lg/L， KH2PO4 0 ? 5-lg/L，7jC杨苷〇 ? 5-lg/L，料水比 1:10-1:30，pH4 ? 5-6 ? 0。
【文档编号】C12R1/80GK105969820SQ201610416497
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月14日
【发明人】卢海啸, 梁伟江
【申请人】玉林师范学院