耐乙醇酶制备及一步法高效提取文冠果叶皂苷

2025-07-15 00 1.78M 0

  摘要:为解决目前使用酶和超声两步法提取过程中存在有机试剂消耗量高和提取时间长的问题,实现文冠果叶皂苷高效提取。本研究通过定向筛选能产耐乙醇的纤维素酶菌株,表征纤维素酶耐乙醇特性,针对性设计了酶-乙醇-超声波同步提取皂苷的方法(一步法),采用响应面方法对其工艺进行了优化,并用超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)、环境扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和X-射线衍射(XRD)对一步法处理文冠果叶的效果进行了验证,证明一步法能高效且绿色地提取文冠果叶皂苷。筛选出的黑曲霉Aspergillus niger 42分泌耐乙醇纤维素混合酶,其中β-葡萄糖苷酶和木聚糖酶在40%乙醇中相对酶活分别保留78.67%±0.25%和55.34%±4.00%。在一步法最优提取条件下(超声温度55 ℃、功率300 W、乙醇浓度40%、时间30 min),文冠果皂苷得率达14.98%±0.08%,较超声乙醇提取(7.42%±0.23%)提升101.88%,比两步法皂苷得率提高59%(9.42%±0.04%),同时乙醇用量减少30%,且UPLC-Q-TOF MS证实提取物的皂苷组分未变。对SEM、FT-IR和XRD结果分析表明,一步法较两步法处理对原料表观结构的破坏更大,对结构中的O-H、C=C 和C-O-C等化学键被破坏更明显且无定形区被充分降解。此外,研究表明超声空化效应通过改变酶构象增强其活性从而靶向降解木质纤维素,协同提升提取效率。该一步法兼具皂苷得率高、溶剂消耗低、操作条件温和及环境友好等优势,为文冠果叶皂苷的绿色高效提取提供了新解决方案,对其他天然活性物质的提取提供借鉴。

  文章目录

  1 材料与方法

  1.1 材料与仪器

  1.2实验方法

  1.2.1菌株的筛选

  1.2.1.1菌株的分离与筛选

  1.2.1.2 粗酶液制备与酶活力测定

  1.2.2 酶学特性研究

  1.2.2.1 最适温度和最适pH测定

  1.2.2.2 耐乙醇特性研究

  1.2.2.3 超声处理对酶活性的影响

  1.2.3 一步超声-酶-乙醇提取文冠果叶皂苷工艺

  1.2.4 提取工艺优化

  1.2.4.1 单因素实验

  1.2.4.2 响应面优化一步法提取文冠果叶皂苷

  1.2.5 比较不同方法提取皂苷

  1.2.5.1 不同方法提取皂苷

  1.2.5.2 分析不同方法提取物

  1.2.5.3 文冠果叶及其降解残渣的表征

  1.3 数据处理

  2.结果与分析

  2.1 产耐乙醇纤维素酶的菌株

  2.2 酶学特性分



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