柔毛淫羊藿黄酮类成分转化菌株的筛选及其对朝藿定C的生物转化作用

2025-07-04 00 1.48M 0

  摘要:【背景】柔毛淫羊藿(Epimedium pubescens Maxim.)是传统药用植物,其药用成分主要为黄酮类化合物。部分黄酮类成分因糖基化程度较高导致生物利用度受限。生物转化技术可定向制备低糖基黄酮,是提升活性成分成药性的潜在策略。【目的】筛选高效转化朝藿定C生成淫羊藿苷的功能菌株,解析其关键酶系特性,并通过微生物驯化提升底物耐受性及转化效率。【方法】采用生境特异性采样策略,从淫羊藿根际土壤和叶际微生物群落中筛选菌株。通过TLC-HPLC联用技术建立转化产物监测体系;结合16S rRNA系统发育分析和糖苷酶活性解析,鉴定功能菌株分类地位及其功能酶类。采用单因素实验优化粗酶反应体系(温度、pH、底物浓度、酶活力浓度);以梯度胁迫法(0.01-0.12 g/mL水提液)进行六轮定向驯化,评估菌株适应性进化效果。【结果】1)分离获得芽孢杆菌属菌株Bacillus sp. MY202402-3,其粗酶液中α-L-鼠李糖苷酶(18.7 U/mL)与β-葡萄糖苷酶(3.3 U/mL)活性显著;在含0.01 g/mL水提液的培养基中,朝藿定C平均转化率与宝藿苷Ⅰ平均生成率分别为88.10%与21.13%。2)粗酶最适反应条件为50 ℃、pH 7.5、底物浓度1.2 mg/mL、酶活10 U/mL,2 h内朝藿定C转化率达95.20%,淫羊藿苷纯度96.78%。3)经浓度梯度驯化后,菌株在0.10 g/mL水提液中朝藿定C转化率提升至90.93%,0.08 g/mL体系中宝藿苷Ⅰ生成率达26.96%。【结论】本研究采用的微生物筛选与驯化相结合的策略显著提高了朝藿定C的生物转化效率,为提升中药提取物中活性成分的生物利用度提供参考;浓度依赖性优化进一步展示了其在工业应用中的可扩展潜力;菌株MY202402-3是芽孢杆菌属首次被用于研究淫羊藿黄酮类成分转化的菌株,扩大了芽孢杆菌属的应用。

  文章目录

  1 材料和方法

  1.1 材料

  1.1.1 样品

  1.1.2 培养基

  1.1.3 主要试剂和仪器

  1.2 HPLC法测定淫羊藿黄酮类成分的含量

  1.3 转化朝藿定C和淫羊藿苷微生物筛选

  1.3.1 菌悬液制备

  1.3.2 不同生境菌群对朝藿定C和宝藿苷Ⅰ的影响

  1.3.3 最优生境土壤和叶片微生物筛选富集培养

  1.4 菌株分离纯化、形态观察与16S rRNA 基因测序与系统发育树的构建

  1.5 HPLC法测定淫羊藿黄酮类成分变化情况

  1.6 菌株酶特性研究

  1.6.1 粗酶液的制备与酶活性测定

  1.6.2 酶生物转化条件优化

  1.7 优化菌株培养条件

  1.7.1 温度和pH对朝藿定C生物转化的影响

  1.7.2 驯化浓度高适应性菌株

  1.8 数据的处理与分析

  2 结果与分析

  2.1 淫羊藿黄酮类成分HPLC分析及水提工艺优化

  2.2 不同生境菌群对朝藿



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