生物酶法制备淫羊藿素工艺条件的研究

文章编号：2096-0387（2020）01-0062-04
Vol.6 No.1 Feb. 2020
生物酶法制备淫羊藿素工艺条件的研究
李慧灵，陈宏基，林育成，叶德晓，周金林 *
（广东金骏康生物技术有限公司，广东佛山 528000）
摘 要：利用 β- 葡萄糖苷酶酶解淫羊藿苷、得淫羊藿素，通过对温度，pH，缓冲液倍数，底物与酶比，酶解时间 5 个因素设
HT-110X30 水浴摇床，上海赫田科学仪器有限 公司，安捷伦 1100 液相色谱仪，安捷伦科技（中国） 有限公司。 １．２ 液相检测条件
色 谱 柱：C18 柱 ODS，250×4.6 mm；流 动 相： 乙 腈（流 动 相 A），0.5% 醋 酸 水 溶 液（为 流 动 相） B；流 速 1 mL/min，波 长 281 nm，柱 温 30 ℃，进 样 量 10μL；洗 脱 程 序 中 流 动 相 A 与 B 的 比 例 按 照 30 ∶ 70（0~10 min）、50 ∶ 50（10~20 min）、 85 ∶ 15（20~25 min）、30 ∶ 70（25~30 min）的 洗 脱条件设置。 １．３ 数据分析
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此，通过单因素实验和正交实验优化此种酶的酶解工 艺，以提高淫羊藿素的转化率。
1 材料与方法
１．１ 药剂与仪器 98% 淫羊藿苷（西安天本生物工程有限公司），
β- 葡 萄 糖 苷 酶（本 公 司 自 产），淫 羊 藿 苷 标 准 品 （≥ 98%）、淫羊藿素标准品（≥ 98%）均购自 sigma 公司，一水柠檬酸（≥ 99.5%）、十二水合磷酸氢二钠 （≥ 99%）购自广东光华科技股份有限公司。
苷转化淫羊藿素常用的方法是酶酸结合法，即先用酸 解将淫羊藿苷元 3 位上的鼠李糖水解掉，再用纤维素 酶或 β- 葡聚糖将 7 位上的葡萄糖水解掉。此方法 用到了酸，对环境造成一定危害，且收率较低，只有 62.5%[4-5]。另外，也有采用酶水解的，如柚苷酶 [6]、纤 维素酶和葡萄糖苷酶水解等，其中柚苷酶的水解产物 是淫羊藿素，但反应时间长达 11 d；其他酶的水解产 物是淫羊藿次苷Ⅱ，酸水解的产物是淫羊藿次苷Ⅰ和 β 去水淫羊藿素。本研究从土壤中筛选出一株产 β葡萄糖苷酶，可以将淫羊藿苷转化为淫羊藿素。基于
Key words: Icariin; Icariin; β-glucosidase; Conversion rate
淫羊藿素（Icaritin，ICT）为淫羊藿苷（Icariin， ICA）的衍生物。研究表明，淫羊藿具有增强人体免 疫功能、延缓衰老、防治神经性疾病等作用。而淫羊 藿苷作为淫羊藿的主要活性单体成分，口服生物利用 度只有 12%，其效应是通过代谢成淫羊藿素后起作用 [1]。近年来，淫羊藿素在抗肿瘤、抗肝纤维化、抗骨质 疏松、神经保护、改善前列腺功能、免疫抑制、抗炎、 抗氧化等方面的作用被逐渐发掘 [2-3]。为提高淫羊藿 的生物利用度，将淫羊藿苷转化为人体更容易吸收的 淫羊藿素成为很多学者的研究方向。目前，对淫羊藿
计单因素实验，并在单因素实验的基础上设计正交实验，优化工艺条件，以提高淫羊藿素的转化率。正交实验结果表明，对转化
率影响最大的因素是 pH，最小是底物与酶比；最佳工艺条件下（温度 50 ℃、pH 为 5、酶解时间为 20 h、底物与酶比为 6 ∶ 1）的
转化率为 95.73%。
关键词：淫羊藿苷；淫羊藿素；β- 葡萄糖苷酶；转化率
从图3可以看出在2060倍的缓冲液倍数范围内淫羊藿苷浓度对酶解反应的影响不大反应率都在90以上从酶解后体系的状态看由于反应是水解糖的过程体系中鼠李糖和葡萄糖的浓度逐渐增加缓冲液倍数过小糖浓度过高会导致体系较黏不利于后处理
第6卷 第1期 2020 年 2 月
生物化工 Biological Chemical Engineering
中图分类号：R914 文献标志码：A
Study on the Preparation of Icaritin by Enzyme
Li Hui-ling, Chen Hong-ji, Lin Yu-cheng, Ye De-xiao, Zhou Jin-lin （Guangdong Jinjunkang biotechnology Co., Ltd., Guangdong Foshan 528000）
Abstract: Use β-glycosidase enzyme digestion epimedium glycoside, epimedium element, by means of temperature, pH, buffer multiples, the substrate and enzyme ratio, enzyme solution time 5 factors design of single factor experiment, and on the basis of single factor experiment design of orthogonal experiment, optimization of process conditions, in order to improve the conversion rate of epimedium element. The results of orthogonal experiments show that pH is the most influential factor on the conversion rate, and the minimum factor is the ratio of substrate to enzyme. Under the optimum conditions (temperature 50℃ , pH 5, enzymatic hydrolysis time 20 h, substrate to enzyme ratio 6 ∶ 1), the conversion rate was 95.73%.
作者简介：李慧灵（1989—），女，河南商丘人，硕士，研究方向：生物酶的发酵及应用。 通讯作者：周金林（1977—），男，湖北恩施人，博士，研究方向：生物医药、中草药和农产品精深加工、生物合成与酶催化。 E-mail:david_zhou@。
第1期Biblioteka 李慧灵等：生物酶法制备淫羊藿素工艺条件的研究