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微生物单宁酶酶法转化的原理及方法
日期:2021-11-29
信息摘要:
目前,分离选育高单宁酶活性的微生物主要来自丝状真菌曲霉属(Aspergillus)的菌种。植物单宁虽然对微生物通常具有抑制生长的能力,但是作为一类植物源性可再生天然产物物质,其生物学特性决定了也具有**的可生物降解性能。这就为从天然源分离筛选具有单宁酶活性的野生型菌株提供了可能,结合常规的理化诱变技术选育出高活性单宁酶菌株是可行的,加上利用五倍子高含量可水解单宁(65%),滇橄榄(Phyllanthus emblica,又名余甘子)果也富有45-55%(水提取物干基样品,皮粉法测定)植物单宁物质,借助其与菌株的驯化诱导培养,结合优化的生物催化剂生长培养方法,完成生物酶法转化单宁底物生成GA产物是可行的生物制造技术。

作者实验室长期以来持续不断分离选育符合食品工业加工过程要求规范(GRAS)的黑曲霉(Aspergillus niger)CIBCAS系列菌株;同时也借助富集培养技术分离了具有单宁酶活性(塔拉单宁)的青霉菌(penicillium sp.)野生型菌株,为诱变选育高单宁酶活性菌株奠定基础。除了完成前述倍单宁酶法转化制GA外,还对滇橄榄果汁借助固体培养黑曲霉单宁酶酶曲制剂进行酶法加工处理,较好地解决了攀枝花市宇森酒业公司滇橄榄果汁(酒)“去沉淀”难题。
酶法水解倍单宁制没食子酸
已经知道,植物可水解单宁物质在水相介质体系存在酸碱加热或生物催化剂——单宁酶适度保温条件下易水解为酚酸,糖或多元醇酸。典型例证如真菌单宁酶(EC 3.1.1.20)可在温和生理水相介质条件下直接酶法水解五倍子单宁酸(分子量近2000)底物的缩酚酸键,酯键,积累起具有高度商业开发价值的优势小分子产物没食子酸(gallic acid,GA; C7H6O5-H2O=188.14),生物转化反应介质中GA浓度达到40-60g/L。已经完成从实验室的克量制备到500L发酵罐规模的GA公斤级试制生产。这一阶段性生物酶法加工倍单宁生产GA的成果,有希望替代我国传统林产化工酸碱水解工艺生产GA固有的高耗能,资源利用率低,以及环境保护困难的传统旧工艺,建立起生物制造绿色新工艺。
在此基础上,继续完善此工业生物技术存在着2种可供选择的方法,其一是直接利用活性菌丝的发酵法;其二则是借助选育高活性丝状真菌胞外分泌型单宁酶产生菌生产酶制剂,制成固定化生物催化剂进行酶法生产。
黑曲霉单宁酶在中药发酵产品采用“酶解辅助提取”工艺的可行性
如前所述,在筛选出高产酶(酶活/酶量)微生物菌种基础上,借助传统的工业微生物发酵工艺技术,对富有植物单宁的中草药品种进行酶法加工处理,可以达到定向富集有效药用组份,去除无用或有害杂质部分,这对提高中药质量具有重要意义。所以,这在现代工业用酶品种占比75%都是水解酶类的今天,科学合理整合“酶解辅助提取”工艺,发展现代中药显然是可行的。下面以黑曲霉单宁酶用于提高余甘子鲜果酶法加工提高成品中GA含量的可行性进行论证。
文章转自:https://www.cnenzyme.com/tech/show-521.html
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