阿魏酸酯酶的研究与应用
微生物阿魏酸酯酶的研究进展
微生物阿魏酸酯酶的研究进展许 晖,孙兰萍,张 斌,石亚中(蚌埠学院食品与生物工程系,安徽蚌埠,233030)摘 要:阿魏酸酯酶能水解阿魏酸甲酯、低聚糖阿魏酸酯和多糖阿魏酸酯中的酯键,将阿魏酸游离出来的一种酶,在农业、食品和制药工业等具有广阔的应用前景。
该文介绍了阿魏酸酯酶的微生物来源和生产、理化性质、结构特征、酶活力测定等方面的国内外研究进展。
关 键 词:阿魏酸酯酶;微生物发酵法;研究进展中图分类号:Q55 文献标识码:A 文章编号:0254-5071(2008)10-0011-05Advance research on feruloyl esterases produ ced by microbesXU Hui,SUN Lanping,ZHAN G Bin,SHI Y azhong(Department of Food and B ioengineering,Bengbu College,Bengbu233030,China)Abstract:Ferulic acid esterases(FAE)is a new enzyme,which can hydrolyze methyl ferulate,oligosaccharides ferulate and polysaccharides ferulate to ferulic acid (FA),and therefore play a major role in the degradation of plant biomass1It also shows perspective application in agriculture,food and pharmaceutical industries1 This paper reviewed the research progress and trend in recent studies related to main enzyme2producing microorganisms,physicochemical properties,molecular structure,catalysis characteristics,production techniques and assay of microbial FAE1K ey w ords:ferulic acid esterase;microbial fermentation method;research advance阿魏酸(ferulic acid)的化学名称为42羟基232甲基222苯丙烯酸,是植物界普遍存在的一种酚酸,其在植物细胞壁结构中起着重要的作用,可以在植物细胞壁的木质素与木质素之间、木质素与半纤维素之间、半纤维素与半纤维素之间形成交接,从而构成一个骨架结构,使得整个细胞壁变得坚硬。
微生物阿魏酸酯酶及其应用
的羟基 肉桂酸 （ ： 如 阿魏 酸 ，一 豆酸 ， ｐ香 咖啡酸 和芥子酸 ）
表现 出范 围较广 的专一 性 ．只是在催 化分 离 ５ ５ 。一些阿魏酸酯 酶对 仅 一
ｎ ｅ）黄柄 曲霉 （ｓｅ ｉｕｆａｉｅ）泡盛 曲霉 （ ｐ ｒ ｉｒ ｇ 、 Ａ ｐｒ ｌ ｓ ｖ ｓ 、 ｇｌ ｌ ｐ Ａｓｅ— ｇｌｓａ ａ ｏｉ、 曲霉 ｓｅ ｉｕ ｒ ａ） 宾 曲霉 ｉｕ ｗ ｍ ｒ 米 ｌ ） ｐ ｒｌ ｓｏｙ ｅ、塔 ｇｌ ｚ
质素消 除和交联结 构解聚 中的重要作用 ． 逐渐 被造 纸工 业和草食动物养 殖业所青 睐。 本文 就微生物阿魏 酸酯酶 及其应用进行 了综述
１ 自然界 中能够 分泌 阿魏酸 酯酶的 微生物 种类
多含 有 甲氧基 。 特别 是 间位 甲氧基 的酚类 衍生 物 。 比如 阿魏酸 和芥子 酸 Ｂ类阿魏 酸酯酶对 Ａ类 有补充作 用 。 倾 向于催化水 解含有一 到两个羟基 的底物 ， 比如 ｐ 香豆 一
酸和 咖啡酸 但 与 Ｂ类 酯酶不 同 。 阿魏酸酯 酶多催 Ａ类
阿魏酸酯酶 。属 于水 解酶类 的羧酸酯水解 酶亚 类 ． 能 打断 羟基 化 肉桂 酸 与 糖 间 的酯键 ．被 Ｆ ｕｄ Ｂ和 ａｌｓＣ Ｗｉｉ ｓｎＧ 于 １９ 年从 橄 榄色链 霉 菌 （ｔ ｐｏ ｙｅ ｌａ ｏ 田 ９ １ ｌｍ Ｓｒ ｔｍ ｃｓ ｅ ｏ ｖｃ ｒｍ ｇ ｎｓ 中首 次分 离 纯化 ． 来 从很 多 细菌和 ｌ ｏ ｈｏ ｏｅ ｅ ） ｉ 后 真 菌 中都纯 化 出这 种 酶 。 如真 菌 ： 绳状 青 霉 Ｐ ｎｃｌｕ ｅｉ ｌ ｍ ｉｉ ｆ ｎ ｕ ｓｍ 、 ｕｉ ｌ ｕ） ｃｏ 扩展青霉 ‘ｅ ｉｉｉｍｅｐ ｒ ｕ ） ｅ ｉ ｌｕ Ｐｎ ｌｕ ｘ ａｓ ｒ ． ｎｃ ｌ ｍ ｃｌ ｔ ｎ Ｐ ｉｉ
阿魏酸技术与应用数据
阿魏酸能清除自由基，促进清除自由基的酶的产生，增加谷胱甘肽转硫酶和醌还原酶的 活性，并抑制酪氨酸酶活性，来调节人体生理机能。在天然香料、医药、保健品和食品添加 剂等方用途广泛。
近几年发现了许多阿魏酸及衍生物的药理作用和生物活性，且毒性较低。 2.生理作用 抗辐射作用
辐射导致的器官衰竭很大程度上是由慢性过氧化损伤引起。辐射对机体造成的损伤分直 接损伤和间接损伤两种，直接损伤即辐射直接引起细胞内一些敏感分子的断裂；间接损伤则 是引起水的辐解导致细胞内活性氧升高进而引起亚细胞结构的改变，因此抗氧化剂被广泛用 于辐射损伤的治疗。保护细胞免受活性氧损伤必须保持细胞内稳态的内源性巯基池，尤其是 保持谷胱甘肽（GSH）和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）含量的稳定。谷胱甘肽为过氧 化氢和脂质过氧化物转化成水和脂质醇提供还原当量，保护巯基蛋白群免受氧化损伤。谷胱 甘肽生物合成的限速反应则是由谷氨酸盐—半胱氨酸连接酶(GCL)催化完成，该酶是由一个 催化亚单位(GCLC)和一个调节亚单位(GCLM)组成。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸是组织中一种 重要的抗氧化成分，能通过降低谷胱甘肽还原酶和硫氧还蛋白的还原当量维持细胞的氧化还 原电位。
阿魏酸有广谱的抗氧性；阿魏酸还有活肤、增白、抗炎、抑制过敏的作用。
（二）其他应用 1.药理作用：
阿魏酸（阿魏酸钠）具有抗血小板聚集，抑制血小板 5-羟色胺释放，抑制血小板血栓素 A2(TXA2)的生成，增强前列腺素活性，镇痛，缓解血管痉挛等作用。是生产用于治疗心脑血 管疾病及白细胞减少等症药品的基本原料。如心血康、利脉胶囊、太太口服液等等，
阿魏酸酯类衍生物的药理作用及合成研究进展
【 作者简 介】黄珍辉 ，男 ，０ ０级 药物化学专业在读硕 士研 究生 ；研究方 ２１
向 ： 物 中 间 体 、 然 活 性 化 合 物 的合 成 与 结 构 修 饰 药 。 药 天 【 讯 作 者】彭 彩 云 （ ９ ２ ， ， 教 授 ， 士 生 导 师 ， 要 从 事 天 然 活 性 通 １ ７ 一）女 副 硕 主 化 合 物 、 物 中间 体 合 成 与 结 构 修 饰 研 究 。 药
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｈ ｙ ｔ ｅ ｉ ｎ ｐ ａ ｍ ａ ｏ ｏ ｉａ ｆｅ ｔ ｆ Ｆｅ ｕ ｉ ｉ ｓｅ ｔ ｄ ｎ ｔ ｅ ｓ ｎ ｈ ｓｓ ａ ｄ ｈ ｒ ｃ ｌ ｇｃ ｌ ｅ ｆ ｃ ｓ ｏ ｒ ｌ Ａｃｄ ｅ ｔ ｒ ｅ
ａｅｒ ｖａｕｖｅｓ ｉ
ＨＵ ＡＮＧ Ｚ ｅ ｈ ｉ Ｓ ｈ ｎ ｕ ＨＥＮＧ Ｗｅ ｂ ｎ ＦＵ Ｒｏ ｇ ｅ ｇ Ｌ Ｕ ａ ｑ ｎ ＨＵＡＮＧ ｅ ＰＥ ｎ ｉｇ ｎｇｎ Ｉ Ｙ ｎｕ Ｐ ｉ ＮＧ Ｃ￣ｙ ｎ ｕ
酸 诱 导 细 胞 凋 亡 的 一 个 潜 在 靶 向 ， 可 能 与 线 粒 体 通 路 中 细 即
胞 色素 Ｃ的释放 和 ｃｓａｅ ３的激 活有 关 。 文 等［ 成 了呋 ａｐ ｓ一 仇 ８ １ 合 咱氮 氧 化 与 阿魏酸 偶 联化 合 物 并对 其 生 物 活性 进 行 了研 究 ， ５个 目标 产 物抑 制 Ｆ ｓ 导 的 细胞 凋 亡活 性 与 阿魏 酸 没有 太 ａ介 大 差异 Ａ ｉ ｋｒ ａ等唧 发现 采 用酯 化 法将 阿魏 酸 同五倍 子 酸 结合 可 合成 高 抗化 学致 癌 活性 物 质 。 １ ． 氧化 、 除 自由基 作 用 ３抗 清 林 奇 龄 等㈣对 阿 拉伯 糖 阿魏 酸 酯 （ — ｒ ） 外 清 除 羟 自 Ｆ Ａ ａ体 由基研究 ． 考察了其对 ・ Ｈ 的清除并与阿魏酸 （Ａ） Ｏ Ｆ 进行了 比较 ，
产阿魏酸酯酶乳酸菌对青贮饲料纤维降解、家畜消化及健康的影响及作用机制研究
产阿魏酸酯酶乳酸菌对青贮饲料纤维降解、家畜消化及健康的影响及作用机制研究产阿魏酸酯酶乳酸菌对青贮饲料纤维降解、家畜消化及健康的影响及作用机制研究摘要：青贮饲料是一种常见的饲料形式，其含有丰富的纤维素和其他复杂碳水化合物，但由于其中的纤维素结构复杂，很难被家畜直接消化吸收。
产阿魏酸酯酶乳酸菌作为一种常见的发酵剂被广泛应用于青贮饲料的处理中。
本文通过对产阿魏酸酯酶乳酸菌在青贮饲料中的降解纤维素、家畜消化和健康方面的影响及作用机制进行研究。
第一部分：引言青贮饲料是指将草料在高湿度条件下进行发酵保存的一种饲料形式。
它的优点是能够保持饲料口感的新鲜度和营养水平，但纤维素的结构复杂使得其中的营养物质难以被动物消化吸收。
为了提高青贮饲料的利用率，研究人员发现，产阿魏酸酯酶乳酸菌可以有效降解饲料中的纤维素，促进其中营养物质的释放和吸收。
第二部分：产阿魏酸酯酶乳酸菌的纤维素降解能力产阿魏酸酯酶乳酸菌是一种能够分解纤维素的乳酸菌。
在青贮饲料中添加产阿魏酸酯酶乳酸菌后，通过菌体产生的阿魏酸酯酶的作用，饲料中复杂的纤维结构可以被有效降解。
该酶可以将纤维素分解为较小的低聚糖，提高饲料的口感和可消化性。
第三部分：产阿魏酸酯酶乳酸菌对家畜消化和健康的影响通过降解纤维素，产阿魏酸酯酶乳酸菌可以增强饲料的可消化性，提高家畜对饲料的吸收能力。
此外，产阿魏酸酯酶乳酸菌还可以改善家畜的消化道环境，促进有益菌群的生长，增强肠道功能。
研究还表明，产阿魏酸酯酶乳酸菌能够提高家畜的免疫力，降低患病风险。
第四部分：产阿魏酸酯酶乳酸菌的作用机制产阿魏酸酯酶乳酸菌的作用机制是通过其产生的阿魏酸酯酶对纤维素的降解。
该酶可以裂解纤维素结构中的β-1,4-糖苷键，将纤维素降解为低聚糖，提高饲料的可消化性。
同时，产阿魏酸酯酶乳酸菌还可以产生乳酸和有机酸，调节肠道环境，促进有益菌群的生长。
结论：产阿魏酸酯酶乳酸菌在青贮饲料中的应用可以有效降解纤维素，提高饲料的可消化性和家畜对饲料的吸收能力。
2021年阿魏酸功能研究论文
2021年阿魏酸功能研究论文1阿魏酸的理化性质阿魏酸是桂皮酸的衍生物之一，有顺式和反式两种，顺式为黄色油状物，反式为白色至微黄色结晶物，一般系指反式体，相对分子质量194．19，熔点174℃。
阿魏酸微溶于冷水，可溶于热水，水溶液中稳定性差，见光易分解，易溶于乙醇、甲醇、丙酮，难溶于苯、石油醚，pH稳定性好。
2阿魏酸的功能2.1抗氧化生命机体时刻都会遭受内源或外源性活性氧类的侵袭，从而诱发一系列疾病，如动脉粥样硬化、癌症、白内障等；同时，皮肤衰老、皱纹的产生以及色斑、老年斑的形成也与自由基有着密切的联系，因此抗氧化损伤净化自由基是防治这些疾病的关键［1］。
研究表明，阿魏酸具有很好的抗氧化活性，对过氧化氢、超氧自由基、羟自由基、过氧化亚硝基都有强烈的清除作用［2］。
阿魏酸不仅能猝灭自由基，而且能调节人体生理机能，抑制产生自由基的酶，促进清除自由基的酶的产生。
据报道，阿魏酸能大大增加谷胱甘肽转硫酶和醌还原酶的活性，抑制酪氨酸酶活性，并能与膜磷脂酰乙胺结合，保护膜脂不受自由基的侵袭［3］。
阿魏酸因其强氧化能力和能抑制酪氨酸酶活力的作用而受到化妆品行业青睐，但其中还有另外一个原因就是阿魏酸在290～330nm 附近有良好的紫外线吸收，而在305～310nm的紫外线最容易诱发皮肤色斑。
所以，阿魏酸可抑制皮肤衰老、减少色斑生成以及美白皮肤，从而在化妆品中得到广泛应用［4］。
2.2抗血栓阿魏酸能有效地抑制血小板凝集，并且能抑制羟色胺、血栓素样物质的释放和选择性地抑制血栓素合成酶活性，使前列腺素和血栓素的比率升高［5］，因而它具有抗血栓作用。
阿魏酸主要通过以下几种机制抑制血栓素释放：①选择性地抑制血栓素合成酶；②与血栓素发生拮抗作用；③通过抑制磷脂酶A2(PLA2)阻止花生四烯酸游离，从而阻断TXA2等的生成［6］。
阿魏酸抑制血小板聚集还与它能增加C-AMP水平和抑制磷酸二酯酶的活性有关。
2.3降血脂作用在高脂饲料中添加0.2%的阿魏酸饲喂大鼠4周，老鼠血清胆固醇含量比不加阿魏酸的低得多，说明阿魏酸能降低血脂水平。
微生物阿魏酸酯酶及其应用
阿魏酸酯酶 起始氨基酸序号
氨基酸保守序列
ＡｗＦＡＥＡ
１
ＡＳＴＱＳＩＳＥＤＬＹＳＲＬＶＥＭＡＴＩＥＱＡＡＹＡＤＬＣＮＩＰＳＴＩＩＫＧＥ
ＫＩ
ＡｎＦＡＥＡ
１
ＡＳＴＱＳＩＳＥＤＬＹＮＲＬＶＥＭＡＴＩＥＱＡＡＹＡＤＬＣＮＩＰＳＴＩＩＫＧＥ
ＫＩ
ＡｔＦＡＥＡ
１
ＡＳＴＱＳＩＳＥＤＬＹＳＲＬＶＥＭＡＴＩＥＱＡＡＹＡＤＬＣＮＩＰＳＴＩＩＫＧＥ
·２８·
饲 料*·饲 养
中国奶牛·２００７ 年第 １０ 期
微生物阿魏酸酯酶及其应用
叶建华， 杨红建
（ 中国农业大学生物学院， 北京 １０００９４）
中图分类号： Ｑ８１４ 文献标识码： Ｂ 文章编号： １００４－ ４２６４（ ２００７） １０－ ００２８－ ０４
摘要： 阿魏酸酯酶是参与催化水解植物细胞壁中木质素与半纤维素分子之间以酯键结合的阿魏酸、二聚阿魏酸等 酚酸类物质的关键酶， 在植物细胞壁的生物降解中起着重要作用。本文就能够分泌阿魏酸酯酶的微生物种类、酯酶 类型、酶促反应动力学特性、酯酶基因全序列表达与调控、重组酯酶功能基因工程菌构建及应用进行了综述。 关键词： 植物细胞壁； 阿魏酸酯酶
０．１０３
— — — ０．２３７ — — —
— — — — — —
ｋｃａｔ／ｋｍ（Ｍ－ １ｓ－ １）
０．５２×１０５ １．９７×１０６ ２．１１×１０６
５．９５×１０５
— — — ０．８５×１０５
— — —
— — — — — —
Байду номын сангаас
ｋｃａｔ（ｓ－ １）
４ ２８ ８
ＮＤ
６９ １４０ ４８
２３４ ６３
ＦＡＥＢ ｋｍ（ｍＭ）
最新阿魏酸的功能和应用
阿魏酸的功能和应用摘要阿魏酸是植物界普遍存在的一种酚酸,在植物体内很少以游离态存在,主要与低聚糖、多胺、脂类和多糖形成结合态。
它有许多保健功能,如清除自由基、抗血栓、抗菌消炎、抑制肿瘤、防治高血压、心脏病、增强精子活力等。
阿魏酸毒性低,易于为人体代谢,其用途越来越广泛。
阿魏酸在食品工业中主要用于制备天然香兰素、抗氧化剂、防腐剂、交联剂和机能促进剂等,阿魏酸可通过化学合成法和提取法获得。
关键词阿魏酸,功能,制备,应用Abstract Ferulic acid, 4-(-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-propenoic acid,an effective component of Chinese medicine herbs, such as Angelica sinensis,Cimicifuga heracleifolia and Lignsticum chuangxiong, is a ubiquitous phenolic acid in the plant kingdom. It is mainly conjugated with mono-and oligosaccharides, polyamines, lipids and polysaccharides and seldom occurs in a free state in plants. Ferulic acid is a phenolic acid of low toxicity; it can be absorbed and easily metabolized in the human body. It has many physiological functions, including antiox idant, antimicrobial, anti-inflammatory, anti-thrombosis, and anti-cancer activities, and also protects against coronary disease, lowers cholesterol and increases sperm viability. Because of these properties and its low toxicity, ferulic acid is now widely used in the food industries. It is used as the raw material for the production of vanillin and preservatives, as a cross-linking agent for the preparation of food gels and edible films, and as an ingredient in sport foods. Ferulic acid can be prepared by chemical synthesis and through biological transformation.Key words Ferulic acid,Function,Preparation,Application阿魏酸的化学名称为4-羟基-3-甲氧基肉桂酸,是植物界普遍存在的一种酚酸,在植物中主要与细胞壁多糖和木质素交联构成细胞壁的一部分,是当归、川芎、阿魏等中药的有效成分之一[1]。
反胶束萃取阿魏酸酯酶
反胶束萃取阿魏酸酯酶王镇发;陈培钦;邓秩韬;谢晨;李夏兰【摘要】利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/正己醇/异辛烷反胶束萃取阿魏酸酯酶.考察pH值、离子强度、CTAB浓度对阿魏酸酯酶的CTAB/正己醇/异辛烷反胶束萃取及其反萃取的影响.结果表明:萃取的最佳条件为酶液透析24 h,pH值为12,萃取液为25 mmol· L-1 CTAB的正己醇/异辛烷溶液(体积比为1∶5),萃取率接近100％;反萃取的最佳条件为pH值为7的0.20 mol·L-1 KCl溶液,反萃取率可达79％.纯化后比活为356.7μkat·g-1,纯化倍数为6.9,SDS-PAGE电泳显示两条带.%The cetrimonium bromide/hexanol/isooctane reverse micelles extraction and backward extraction were used to purify feruloyl esterase. The effects of pH, ionic strength and cetrimonium bromide (CTAB) concentration on the cetrimonium bromide/hexanol/isooctane reverse micelles extraction and backward extraction were studied. The results showed that the extraction efficiency was nearly 100% when the optimal extraction conditions were used as followed: enzyme dialysis time 24 h, pH 12 and CTAB concentration in hexanol/isooctane solution (volume ratio 1:5) 25 mmol · L-1. The optimal condition of backward extraction was 0. 20mol · L-1 KCl with pH 7, and the efficiency of backward extraction was 79%. After extraction and backward extraction of the enzyme, specific activity was 356. 7 μkat · g-1, purification fold was 6. 9, and SDS-PAGE electrophoresis showed two bands.【期刊名称】《华侨大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(034)002【总页数】4页(P182-185)【关键词】阿魏酸酯酶;反胶束;萃取;十六烷基三甲基溴化铵【作者】王镇发;陈培钦;邓秩韬;谢晨;李夏兰【作者单位】华侨大学化工学院,福建厦门361021【正文语种】中文【中图分类】Q556.1阿魏酸酯酶（EC 3.1.1.73）是羧酸酯水解酶的一个亚类，属胞外酶，其主要生物功能是水解多糖与阿魏酸连结的酯键［1］.1987年，Mackenzie等［2］首次在橄榄色链霉菌中发现了阿魏酸酯酶；1991年，Faulds等［3］成功分离纯化了阿魏酸酯酶.到目前，已从真菌和细菌中得到超过40种阿魏酸酯酶［4-6］，各种微生物分泌的阿魏酸酯酶在氨基酸序列、肽链的结构、物化性质和催化特性上有所不同［4-7］.阿魏酸酯酶的分离纯化是其应用的基础，所以阿魏酸酯酶的分离纯化一直都是研究的一个重点.相比于层析法，反胶束萃取蛋白质具有成本低、回收率高、操作时间短和处理量大等优点.本实验室已从腐烂的木质纤维中筛选到1株产阿魏酸酯酶的菌株，并对其进行了鉴定［8］.本文研究反胶束萃取法分离纯化该菌种发酵所产的阿魏酸酯酶，为阿魏酸酯酶的应用提供前期的基础.1 实验材料和方法1.1 主要试剂和仪器反式阿魏酸标准品，美国Sigma公司；阿魏酸甲酯，华侨大学化工学院曾庆友老师合成；十六烷基三甲基溴化铵（CTAB），分析纯，北京佰利申科贸有限公司；异辛烷，正己醇，甲醇，氯化钾等均为市售，分析纯.DYY-8C型电泳仪，北京市六一仪器厂；Agilent 1100型高效液相色谱仪，美国Agilent公司；Thermo EC120小型垂直电泳系统，美国Thermo公司；ODS-C18型色谱柱（5μm，4.6 mm×250 mm），美国Thermo公司；MW3500型透析袋，上海绿鸟科技发展有限公司；XW-80A型漩涡混合仪，上海精科实业有限公司.1.2 实验方法1.2.1 发酵液的制备菌种及发酵液的制备，参见文献［9］.1.2.2 阿魏酸及阿魏酸酯酶酶活的测定阿魏酸的测定采用HPLC法［8］.阿魏酸酯酶活测定方法参见文献［9］.1.2.3 蛋白质浓度测定蛋白质浓度的测定采用考马斯亮蓝法［10］.1.2.4 反胶束萃取阿魏酸酯酶 1）萃取.用1 mol·L-1 HCl溶液、1 mol·L-1 NaOH 溶液调节酶液p H值，用KCl调节酶液的离子强度.称取一定质量的CTAB加入小试管中，再加入2 m L体积比为1：5的正己醇／异辛烷溶液，振荡片刻，加入等体积的酶液，漩涡振荡2 min，室温静置；待分层后测定下层水相的酶活力和蛋白浓度，计算萃取率（E）和纯化倍数（D）.2）反萃取.在另一只小试管中加入1.5 m L萃取相，再加入等体积一定p H值和浓度的KCl溶液，漩涡振荡2 min，室温静置；待油水分层后测定下层水相中的酶活力和蛋白浓度，计算总萃取率（Et）和纯化倍数.1.2.5 电泳将经反胶束萃取和反萃取的的酶液进行SDS-PAGE电泳.2 结果与讨论2.1 p H值对萃取率的影响在KCl浓度为0.01 mol·L-1时萃取阿魏酸酯酶，结果如图1所示.从图1可知：萃取液p H值为12时，萃取率最高，达到94.5%.p H值主要决定蛋白质所带的静电荷，进而改变蛋白质表面电荷和反胶束内表面电荷间的静电作用［11］.CTAB 是阳离子表面活性剂，极性头带正电.因此，只有在水相p H值大于蛋白质等电点时，蛋白质带负电荷，才能被包裹进反胶束中.该菌分泌的阿魏酸酯酶的p I值还未测定，但据报道，不同菌株来源的阿魏酸酯酶的p I值在3～10之间［12］.所以p H值越大，水相p H值和蛋白质等电点的差值越大，静电作用就越强，萃取率就越高.2.2 KCl浓度对萃取率的影响在p H值为12时萃取阿魏酸酯酶，结果如图2所示.从图2可知：随着离子浓度的增高，萃取率迅速降低，KCl浓度为0.5 mol·L-1时，萃取率只有15%.这可用双电子层理论［11］解释，即离子强度的增加减弱了表面活性剂极性头之间的斥力，反胶束体积变小，蛋白质甚至无法进入反胶束.图1 p H值对萃取率的影响Fig.1 Effect of p H value on extraction efficiency 图2 KCl浓度对萃取率的影响Fig.2 Effect of concentration of KCl on extraction efficiency2.3 CTAB浓度对萃取率的影响在p H值为12，KCl浓度为0时萃取阿魏酸酯酶，结果如图3所示.从图3可知：当CTAB浓度小于25 mmol·L-1时，萃取率随着CTAB浓度的增加而提高.这是因为表面活性剂浓度的增加使反胶束的数量增加，萃取率提高.当CTAB浓度达到25 mmol·L-1时，水相中的阿魏酸酯酶全部进入反胶束中，萃取率接近100%.2.4 反萃取时水相p H值对反萃取的影响图3 CTAB浓度对萃取率的影响Fig.3 Effect of concentration of CTAB on extraction efficiency优化条件下（p H值为12，CTAB浓度为25 mmol·L-1，KCl浓度为0）对阿魏酸酯酶进行萃取后，在0和0.15 mol·L-1的KCl溶液中进行反萃取阿魏酸酯酶，结果如图4所示.从图4可知：当KCl浓度为0.15 mol·L-1，p H值为5～10时，其反萃取率为70%左右；而当p H＞8时，反萃取率下降.若KCl浓度为0时，改变水相的p H值，即使当水相p H值低于阿魏酸酯酶的p I值时，阿魏酸酯酶带正电荷与CTAB的极性头所带的正电荷排斥，也无法实现阿魏酸酯酶从反胶束中的反萃取.这说明在萃取中起作用的不只是静电作用，还有其他的因素，如疏水相互作用［11］、立体相互作用和特异性相互作用［12］.2.5 反萃取时水相的KCl浓度对反萃取的影响用p H值为7的不同浓度KCl溶液进行反萃取阿魏酸酯酶，结果如图5所示.从图5可知：随着KCl浓度的升高，反萃取率逐渐增大，当KCl浓度为0.20 mol·L-1时，反萃取率最高为79%.当离子强度增大时，反胶束表面双电层变薄［13］，阿魏酸酯酶与反胶束表面之间的静电吸引减弱，酶在反胶束中的溶解度降低，从而使反萃取率提高.但进一步提高KCl浓度，反萃取率开始下降，当KCl浓度为0.25 mol·L-1时，萃取率仅为56%.这可能是较高的KCl浓度会导致酶的盐析，从而使反萃取率降低.图4 反萃取水相的p H值对总萃取率的影响Fig.4 Effect of p H in backward aqueous phase on the total extraction efficiency图5 反萃取水相KCl浓度对总萃取率的影响Fig.5 Effect of concentration ofKCl in backward aqueous phase on the total extraction efficiency透析后粗酶液在p H值为12，CTAB浓度为25 mmol·m L-1，KCl浓度为0下萃取，在0.2 mol·L-1 KCl下反萃取，酶活力（z）和蛋白浓度（c（蛋白质））的变化如表1所示.通过萃取和反萃取，阿魏酸酯酶回收率（Et）为79.0%，比活（Δz）从51.7μkat·g-1提高到356.7μkat·g-1，纯化倍数（D）为6.9.表1 阿魏酸酯酶纯化的各参数Tab.1 Summary of the purification of feruloylesterases溶液 z／μkat·L-1 c（蛋白质）／mg·L-1 Δz／μkat·g-1 D Et／%粗酶液11.0 211.0 51.7 - -萃取液 11.9 102.1 116.2 2.24 99.8反萃液8.6 24.1 356.7 6.90 79.02.6 反胶束纯化结果电泳图6为不同透析时间的阿魏酸酯酶液反胶束萃取纯化后的SDS-PAGE电泳图.其中：1为Marker；2为发酵液；3为经反胶束萃取及反萃取的纯化结果.从图6中可知：在条带35 ku左右有一条带，与本实验室报导的相近［9］，为阿魏酸酯酶的条带.同时还可以看出：CTAB反胶束纯化阿魏酸酯酶有较好的效果，尤其是对除去分子量大于阿魏酸酯酶的蛋白质.3 结论图6 阿魏酸酯酶液反胶束萃取后的电泳图Fig.6 Electrophoresis of feruloyl esterase after reverse micelles extraction研究结果表明：萃取时，透析后的粗酶液的p H值为12时，与等体积的25 mmol·L-1 CTAB反胶束溶液混合，阿魏酸酯酶萃取率最高，接近100%；反萃取时，将反胶束与等体积p H值为7的0.20 mol·L-1 KCl溶液混合，漩涡振荡3 min，阿魏酸酯酶总得率最高为79%，比活从粗酶液的51.7μkat·g-1提高到356.7μkat·g-1，纯化倍数为6.9.阿魏酸酯酶酶液经反胶束萃取后，SDS-PAGE电泳只显示两条带，说明CTAB／正己醇／异辛烷反胶束体系能有效地分离纯化阿魏酸酯酶.此方法与层析法相比，具有提取时间短、成本低、易于放大等优点.参考文献：［1］ CREPIN V，FAULDS C，CONNERTON I.Functional classification ofthe microbial feruloyl esterases［J］.Applied Microbiology and Biotechnology，2004，63（6）：647-652.［2］ MACKENZIE C R，BILOUS D，SCHNEIDER H，et al.Induction ofcellulolytic and xylanolytic enzyme systems in Streptomyces spp.［J］.Applied and Environmenta Microbiology，1987，53（12）：2835-2839.［3］ FAULDS C B，WILLIAMSON G.The purification and characterizationof 4-hydroxy-3-methoxycinnamic（ferulic）acid esterase from Streptomycesolivochromogenes［J］.Microbiology，1991，137（10）：2339-2345.［4］ TOPAKAS E，VAFIADI C，CHRISTAKOPOULOS P.Microbial production，characterization and applications of feruloyl esterases［J］.Process Biochemistry，2007，42（4）：497-509.［5］ BENOIT I，DANCHIN E G J，BLEICHRODT R J，et al.Biotechnological applications and potential of fungal feruloyl esterases based on prevalence，classification and biochemical diversity［J］.Biotechnology Letters，2008，30（3）：387-396.［6］ KOSEKI T，FUSHINOBU S，SHIRAKAWA H，et al.Occurrence，properties，and applications of feruloyl esterases［J］.Applied Microbiology and Biotechnology，2009，84（5）：803-810.［7］ FAZARY A E，JU Y H.Feruloyl esterases as biotechnological tools：Current and future perspectives［J］.Acta Biochimica et Biophysica Sinica，2007，39（11）：811-828.［8］李夏兰，胡雪松，范韵敏，等.一株产阿魏酸酯酶青霉菌株的筛选、鉴定及生长特征［J］.微生物学通报，2010，37（11）：1588-1593.［9］李夏兰，范韵敏，方柏山.来自桔青霉的阿魏酸酯酶的分离纯化、理化性质［J］.微生物学报，2010，50（8）：1058-1064.［10］汪家正，范明.蛋白质技术手册［M］.北京：科学出版社，2000：42-47. ［11］王金枝，曹学君.反胶束萃取技术分离胰激肽原酶［J］.中国生物工程杂志，2007，27（3）：93-99.［12］ KOSEKI T，FUSHINOBU S，SHIRAKAWA H，et al.Occurrence，properties and applications of feruloyl esterases［J］.Applied Microbiology and Biotechnology，2009，84（5）：803-810.［13］李凯，李成付，李加友，等.反胶束萃取精氨酸脱亚胺酶［J］.精细化工，2008，25（2）：163-166.。
阿魏酸_对香豆酸碱法制备及应用研究进展
阿魏酸、对香豆酸碱法制备及应用研究进展胡铮瑢1,2，刘玉环1,2,3，阮榕生1,2,*，彭 红1,2，张锦胜1,2，刘成梅1,2(1.南昌大学 食品科学与技术国家重点实验室，江西 南昌 330047；2.生物质转化教育部工程研究中心，江西 南昌330047；3. 江西省生物质转化工程技术研究中心，江西 南昌 330047)摘 要：阿魏酸、对香豆酸做为安全性高的天然抗氧化活性物质在食品与医药中的应用越来越受到关注。
为了从生物质原料特别是谷物麸皮、农林作物边脚料中高效获取这两种重要酚酸，国际上做了大量的研究工作。
本文就两种酚酸的生理功能和应用情况，及其碱法制备工艺包括酸法预处理、碱性水解、分离萃取、纯化鉴定等最新研究进展进行总结，旨在为促进我国农副产品的高效增值利用提供有益参考。
关键词：阿魏酸；对香豆酸；生理功能；应用；制备工艺Ferulic Acid and p-Coumaric Acid: Applications in Various Fields and PreparationHU Zheng-rong 1,2，LIU Yu-huan 1,2,3，Roger RUAN 1,2,*，PENG Hong 1,2，ZHANG Jin-sheng 1,2，LIU Cheng-mei 1,2(1. State Key Laboratory of Food Science and Technology, Nanchang University, Nanchang 330047, China ；2. Engineering Research Center for Biomass Conversion, Ministry of Education, Nanchang 330047, China ；3. Engineering and TechnologyResearch Center for Biomass Conversion of Jiangxi Province, Nanchang 330047, China)Abstract ：Ferulic acid (FA) and p-coumaric acids are phenolic antioxidants present in a variety of plants, which have been widely used in food and cosmetic industries and others. Massive work has been reported to obtain both acids from agricultural waste such as maize bran, rice bran, wheat bran, wheat straw, sugar cane bagasse, pineapple peels, orange peels, and pomegranate peels.With the aim to provide useful knowledge for high value-added utilization of agricultural and forest fibrous by-products,particularly cereal bran in China, this paper briefly introduces the physiological functions of both acids and their applications in various industries and stressly summarizes recent achievements in the investigation of their preparation process consisting of acid pretreatment, alkaline hydrolysis, separation, purification and identification.Key words ：ferulic acid ；p-coumaric acid ；physiological function ；application ；alkaline preparation中图分类号：TQ914.1；TQ463 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2009)21-0438-05收稿日期：2009-06-22基金项目：江西省教育厅自然科学基金项目(S00478)；江西省自然科学基金项目(2008GZH0047)； 教育部“长江学者和创新团队发展计划”项目(IRT0540)作者简介：胡铮瑢(1986－)，男，硕士研究生，研究方向为营养与食品卫生学。
阿魏酸药理及临床应用
阿魏酸药理及临床应用阿魏酸是一种广泛应用于医学领域的药物成分，具有重要的药理作用和临床应用。
本文将从阿魏酸的药理作用、临床应用等方面进行详细介绍。
一、药理作用1.1 阿魏酸的化学结构阿魏酸是一种酯化合物，其化学结构为C16H14O4，分子量为270.28g/mol。
它主要存在于阿魏中，具有苦味和辛辣味。
1.2 阿魏酸的药理作用阿魏酸主要通过以下几种方式发挥药理作用：（1）祛风散寒：阿魏酸具有散寒驱寒的作用，可用于治疗风寒感冒等疾病。
（2）祛痰止咳：阿魏酸能够促进痰液的排出，有助于治疗咳嗽等症状。
（3）抗炎镇痛：阿魏酸具有抗炎作用，可以缓解疼痛和炎症反应。
二、临床应用2.1 阿魏酸在呼吸系统疾病中的应用阿魏酸可用于治疗呼吸系统疾病，如支气管炎、感冒、哮喘等。
其祛痰止咳的作用能够帮助患者缓解咳嗽、咳痰等症状。
2.2 阿魏酸在消化系统疾病中的应用阿魏酸还常用于治疗消化系统疾病，如消化不良、胃肠痉挛等。
其祛风散寒的作用有助于改善患者的消化功能。
2.3 阿魏酸在皮肤疾病中的应用阿魏酸还可用于治疗一些皮肤疾病，如湿疹、疮疡等。
其抗炎作用能够缓解皮肤炎症和瘙痒等症状。
2.4 阿魏酸在骨科疾病中的应用阿魏酸在骨科领域也有一定的应用，如关节炎、风湿性关节炎等。
其镇痛作用可以帮助减轻患者的疼痛感。
总之，阿魏酸是一种具有重要药理作用和临床应用前景的药物成分，对多种疾病有一定的治疗作用。
在今后的研究和临床实践中，我们有理由相信阿魏酸将会发挥更广泛的应用价值，造福更多的患者。
阿魏酸酯酶产生菌的筛选及产酶条件的优化
阿魏酸酯酶产生菌的筛选及产酶条件的优化邓轶韬;李夏兰;陈宗香;蔡婀娜【摘要】A strain producing feruloyl esterases was obtained from the soil It was preliminarily identified as Aspergillus sp. according to the morphological characteristics. Production of feruloyl estserses was optimized by single factor method. Results showed that the highest enzyme activity could reach 16. 33μkat · L-1 after 6 days at 30 ℃ in Czapek medium containing 6％ (mass/volume) wheat bran and 5％ (mass/volume) sodium nitrate.%从土壤中筛选到1株阿魏酸酯酶活力较高的菌株,通过形态观察,初步鉴定其为曲霉.通过单因素轮换法,对其液态发酵的产酶条件进行优化.结果表明:在查氏培养基中,以质量体积比为6%的麦麸为碳源,质量体积比为5%的硝酸钠为氮源,在30℃下发酵培养6 d后,其酶活力最高可达16.33 μkat·L-1.【期刊名称】《华侨大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(032)003【总页数】4页(P300-303)【关键词】阿魏酸;阿魏酸酯酶;曲霉;筛选【作者】邓轶韬;李夏兰;陈宗香;蔡婀娜【作者单位】华侨大学化工学院,福建泉州,362021;华侨大学化工学院,福建泉州,362021;华侨大学化工学院,福建泉州,362021;华侨大学化工学院,福建泉州,362021【正文语种】中文【中图分类】Q556.1阿魏酸酯酶(Feruloyl Esterases,FA Es)是羧酸酯酶的一个亚类,能水解植物细胞壁中羟基肉桂酸与糖之间的酯键[1],可应用于从农副产品中释放阿魏酸[2],漂白纸浆[3],生产燃料乙醇[4],以及生物合成酚酸衍生物[5].自1991年 Faulds等[6]首次分离出阿魏酸酯酶以来,已有超过30种阿魏酸酯酶被纯化[7].国内对阿魏酸酯酶的研究主要集中于黑曲霉.欧仕益等[8]开展了黑曲霉液态发酵产阿魏酸酯酶和阿拉伯木聚糖酶的研究;王洪川等[9]利用黑曲霉进行固态发酵生产阿魏酸酯酶,其酶活可达7.421 nkat·g-1;张帅兵等[10]完成了黑曲霉阿魏酸酯酶A的克隆和表达;谢春元等[11]研究了阿魏酸酯酶在饲料瘤胃降解中的功效,发现阿魏酸酯酶既能加快饲料的降解速率,又能提高降解程度.本文通过初筛和复筛从土壤中获得1株阿魏酸酯酶产生菌,并优化其液态发酵的产酶条件.1.1 培养基成分及培养条件(1)菌种保藏培养基(马铃薯琼脂培养基).取200 g马铃薯切成小块,加水煮沸0.5 h,过滤,取滤液,加入20 g葡萄糖,15 g琼脂,补足水至1 L,p H值自然;然后,倒入试管中,于121℃灭菌20 m in后制成斜面.菌种接种到培养基后于30℃培养数天,待菌落成熟后转到4℃保存.(2)菌种分离培养基.将灭过菌的马铃薯培养基倒入无菌平皿中室温冷却凝固;将菌液涂布于培养基上,于30℃培养至成熟.(3)初筛培养基.FeSO4·7H2 O 0.01 g,NaNO3 2.0 g,KCl 0.5 g,M gSO4·7H2 O 0.5 g,K2 HPO4 1.0 g,蔗糖30 g,琼脂20 g,蒸馏水1 L,p H值自然;121℃灭菌20 min.每块平板倒入约20 m L培养基后,立即加入0.3 m L无菌的含阿魏酸乙酯的二甲基甲酰胺溶液(质量体积比为10%),摇匀至平板呈均匀的乳白色.接种后于30℃培养数天,观察是否有透明圈出现.(4)种子培养基(马铃薯培养基,不含琼脂).在250 mL摇瓶中加入50 mL培养基,于121℃灭菌20 min.取一环保存于4℃马铃薯斜面上的菌种接种到50 m L马铃薯摇瓶培养基中,于30℃,200 r· min-1下培养24 h.(5)复筛培养基(发酵培养基).FeSO4·7H2 O 0.01 g,NaNO3 2.0 g,KCl 0.5 g,K2 HPO4 0.76 g, M gSO4·7H2 O 0.5 g,麦麸20 g,蒸馏水1 L,p H值自然.在250 mL摇瓶中称取1 g麦麸,再加入50 mL液体部分,于121℃灭菌20 min.将培养24 h的种子液按体积比为4%的接种量接种到50 mL发酵培养基中,于30℃,200 r·min-1下培养一定时间.1.2 菌种筛选与鉴定土样分别取自福建泉州华侨大学附近的菜地和果园.将一定量的土样置于无菌平皿中,再以体积比为1∶1.5的比例加入麦糟(50目),搅拌均匀后用无菌水润湿,于30℃培养3 d.称取1 g土样放入盛有99 m L无菌水和玻璃珠的三角烧瓶中,逐步稀释制成10-2,10-3,10-4,10-5的土壤溶液;然后,各取0.1 mL的土壤溶液接种在PDA培养基的平板上,用涂布棒涂布均匀后,在30℃培养3 d.用无菌牙签将产生的单菌落接种到初筛培养基的平板上,于30℃培养5 d;然后,将产生透明圈的菌落用划线分离的方法再一次接种于初筛培养基的平板上,培养4 d得到纯菌落平板.最后,从纯菌落平板上选取1株透明圈最大的菌种,接种于50 mL的PDA种子培养基,于30℃培养1 d后以体积比为4%的接种量接于50 mL复筛培养基中,于30℃培养7 d,每24 h取样1次测定酶活.在马铃薯琼脂平板上培养菌株,观察菌落培养特征和显微形态,对其进行鉴定.1.3 产酶条件的优化采用单因素轮换法,考察碳源、氮源、麦麸浓度、硝酸钠浓度、培养温度和发酵时间等因素对产酶量的影响,并对发酵条件进行优化.每次试验中只变化一个因素的水平,其他因素的水平保持固定不变,得到的每个因素的最优水平用于后续试验,逐一考察每个因素对产酶的影响,最终得到最优的发酵条件.1.4 粗酶液的制备取1 mL发酵液于4℃,10 000 r·min-1离心10 min,上清液即为粗酶液.1.5 阿魏酸酯酶活力的测定取250μL粗酶液于2 m L离心管中,于50℃保温5 min;然后,加入250μL一定浓度的阿魏酸甲酯溶液,反应10 min,再加入体积比为10%的500μL的冰乙酸终止反应.样品离心后于4℃保存,用高效液相色谱(HPLC)法测定样品中的阿魏酸含量.空白样品中冰乙酸在反应前加入,其他处理同上.2.1 菌种筛选经过筛选得到1株阿魏酸酯酶活力较高的菌株,在初筛平板上培养3 d后产生明显的透明圈,如图1所示.图2为菌株的液态发酵产酶曲线.从图2可知,第3 d开始产酶,随后酶活稳定,至第7 d开始下降.菌株在马铃薯培养基上生长3 d后,菌落中部呈黄绿色,分生孢子头呈半圆形,小梗1层,顶囊半球形.初步鉴定其属于真菌门、半知菌类、丛梗孢目、丛梗孢科、曲霉族、曲霉属、黄-米曲霉组.2.2 产酶条件对产酶的影响2.2.1 碳源和氮源将种子液接种于不同种类碳源的发酵培养基中,于200 r·min-1,30℃下培养3 d后取样测定酶活.考察不同碳源和氮源对产酶的影响,结果如表1所示.从表1可知,麦麸的发酵产酶最高,是脱淀粉麦麸发酵产酶的184%,表明去除麦麸中的淀粉后进行发酵,产酶量下降.但是,以淀粉为唯一碳源发酵,其结果与以木糖为唯一碳源一样,都不产阿魏酸酯酶.这与Shin等[12]的报道结果一致,其原因可能与诱导机制有关.麦麸中的淀粉可能仅仅有利于发酵初期菌体的生长,对阿魏酸酯酶的产生无诱导作用.从表1可知,添加有机氮源(如酵母粉和蛋白胨)进行发酵,产酶普遍高于添加无机氮源(如酒石酸铵、氯化铵和硝酸铵),但硝酸钠除外.以硝酸钠为氮源进行发酵,产酶最高.2.2.2 麦麸质量体积比考察不同麦麸质量体积比w(麦麸)对产酶的影响,如图3所示.从图3可知,当麦麸质量体积比较低时,培养基中的麦麸不能满足菌体生长的需要,酶活较低;当麦麸质量体积比为6%～8%时,产酶最高;进一步提高麦麸浓度后,培养基中水含量减少,菌体的生长受到抑制,酶活降低.2.2.3 硝酸钠质量体积比考察了不同硝酸钠质量体积比 w(硝酸钠)对产酶的影响,结果如图4所示.从图4可知,当硝酸钠质量体积比较低时,培养基中的硝酸钠不能满足菌体生长的需要,酶活较低;随着硝酸钠质量体积比的增大,酶活逐渐提高;当硝酸钠质量体积比为5%时,产酶最高;进一步提高硝酸钠质量体积比,培养基中离子浓度增大,抑制了菌体的生长,酶活降低.2.2.4 培养温度不同培养温度(θ)对发酵产酶的影响,如图5所示.从图5可知,当温度为24℃时,产酶较少;随着温度的提高,酶产量增大;温度为30℃时产酶最多,温度至33℃时酶活略有下降.2.3 发酵产酶时间曲线考察了菌株产酶的时间曲线,如图6所示.从图6可知,发酵至第3 d开始产酶,并以每天约10%的速度增长;发酵至第6 d达到最高,酶活为16.33μkat·L-1,随后开始下降.通过富集培养、梯度稀释、平板初筛和摇瓶复筛的方法,从土壤中得到1株阿魏酸酯酶活力较高的菌株,初步鉴定为曲霉.运用单因素法对其液态发酵的产酶条件进行优化,酶活最高可达16.33μkat· L-1,为阿魏酸酯酶的进一步研究打下了良好的基础.【相关文献】[1]CREPIN V,FAULDS C,CONNERTON I.Functional classification of the microbial feruloyl esterases[J].App lied Microbiology and Biotechnology,2004,63(6):647-652.[2]BENO IT I,NAVARRO D,MARNET N,et al.Feruloyl esterases as a tool for the release of phenolic compounds from agro-industrial by-p roducts[J].CarbohydrateResearch,2006,341(11):1820-1827.[3]RECPRD E,ASTHER M,SIGO ILLOT C,et al.Overp roduction of the Aspergillus niger feruloyl esterase for pulp bleaching application[J].App lied Microbiology and Biotechnology,2003,62(4):349-355.[4]TABLA M,HERPOËl-GIMBERT I,MONOD F,et al.Enzymatic saccharification of w heat straw for bioethanol production by a combined cellulase xylanase and feruloyl esterase treatment[J].Enzyme and M icrobial Technology, 2006,39(4):897-902.[5]GIUL IAN IS,PIANA C,SETTIL,et al.Synthesis of pentylferulate by a feruloyl esterase from Aspergillus niger using water-in-oilmicroemulsions[J].BiotechnologyLetters,2001,23(4):325-330.[6]FAULDSC,will IAM SON G.The purification and characterization of 4-hydroxy-3-methoxycinnamic(ferulic)acid esterase f rom Streptom yces olivochromogenes[J].M icrobiology,1991,137(10):2339-2345.[7]TOPA KAS E,VAFIAD IC,CHRISTA KOPOULOS P.Microbial production,characterization and applications of feruloyl esterases[J].Process Biochemistry,2007,42(4):497-509.[8]欧仕益,张璟,汪勇,等.采用黑曲霉发酵制备阿拉伯木聚糖酶和阿魏酸酯酶的研究[J].食品科技,2004,(4):90-95. [9]王洪川,陈洪章.高产阿魏酸酯酶菌株的筛选及其固态发酵的研究[J].食品与发酵工业,2007,33(4):11-14.[10]张帅兵,裴小琼,吴中柳.黑曲霉阿魏酸酯酶A的克隆、表达及快速酶活检测体系的建立[J].应用与环境生物学报,2009,15(2):276-279.[11]谢春元.阿魏酸酯酶在饲料细胞壁瘤胃降解中的功效和饲用复合酯酶配伍筛选[D].北京:中国农业大学,2007.[12]SH IN H,CHEN R.Production and characterization of a type B feruloyl esterase from fusarium proliferatum NRRL 26517[J].Enzyme and Microbial Technology,2006,38(3/4):478-485.[13]DONAGHY J,KELL Y P,MCKA Y A.Detection of ferulic acid esterase production by Bacillus spp.and lactobacilli[J].App lied M icrobiology and Biotechnology,1998,50(2):257-260.。
阿魏酸的合成和应用
阿魏酸的合成和应用摘要介绍了阿魏酸的结构、性质、合成方法,其中生物合成法具有广阔的开发和应用前景。
阿魏酸因其独特而优良的药理活性在食品、保键品、化妆品、医药等方面有着广泛的用途。
关键词阿魏酸合成应用阿魏酸(Ferulic Acid)的化学名称为4羟基3甲氧基肉桂酸,是桂皮酸(又称肉桂酸,3苯 基 2丙烯酸,分子结构如图1)的衍生物之一,阿魏酸最初在植物的种子和叶子中发现,是一种广泛存在于植物中的酚酸,在细胞壁中与多糖和蛋白质结合成为细胞壁的骨架,它在阿魏、当归、川芎、升麻、酸枣仁等中药材中的含量较高,是这些中药的有效成分之一,已经作为中成药的质量指标之一。
在食品原料中,咖啡、谷壳、香兰豆、麦麸、米糠中阿魏酸含量也较高。
近几年在药理药效方面的研究发现了许多阿魏酸及衍生物的药理作用和生物活性[1,2],且毒性较低,因而在医药、保健品、化妆品原料和食品添加剂等方面有着广泛的用途。
1 阿魏酸的结构和性质阿魏酸有顺式和反式2种,分子结构式如图2。
顺式为黄色油状物,反式为白色至微黄色结晶物,一般系指反式体,相对分子质量194.19,熔点174℃,微溶于冷水,可溶于热水,易溶于乙醇、甲醇、丙酮,微溶于苯、石油醚,pH稳定性好,广泛存在于植物中。
2 阿魏酸的制备2.1 植物提取阿魏酸在植物体内以酯的形式存在,从植物体内提取时可通过先水解后提取,或者先提取后水解2种方式获得阿魏酸。
当前可通过3条途径从植物中获得阿魏酸:一是从阿魏酸与一些小分子的结合物中获得;二是从植物细胞壁中获得;三是通过组织培养获得。
谷维素中含有阿魏酸的结构单元,以酯的形式存在,且易于水解,因此可以先用碱水解谷维素,再用酸化的方法制备阿魏酸,其反应式[3]见图3。
水解谷维素制备阿魏酸的操作方便,收率高达85.7%,副产品ROH为环木菠萝醇类,在医药方面有实用性。
而且谷维素来源广、产量大,并且价格适中,所以该法具有一定的工业化生产价值。
植物细胞壁是阿魏酸的最重要来源。
阿魏酸酯酶活测定
1. 5 阿魏酸酯酶活力的测定取250 μL 粗酶液于2 mL 离心管中, 于50 ℃保温 5 min; 然后,加入250μL 一定浓度的阿魏酸甲酯溶液,反应10 min, 再加入体积比为10%的 500 μL 的冰乙酸终止反应.样品离心后于4℃保存,用高效液相色谱( HPLC)法测定样品中的阿魏酸含量.空白样品中冰乙酸在反应前加入,其他处理同上.1. 3 阿魏酸酯酶酶活定义及测定阿魏酸采用高效液相色谱法测定. 取250 μL 离心后的发酵上清液加入到250 μL 阿魏酸甲酯溶液中, 50℃保温15 min, 加入500μL体积分数为10%的冰乙酸.样品于离心机( 10000r/ min) 离心15 min, 于4℃下保存. 空白样品为煮沸失活的发酵上清液, 处理方法同上.阿魏酸酯酶的酶活定义:在50℃, pH 值为 6.0 的条件下,每分钟酯解阿魏酸甲酯,生成1μmol 阿魏酸所需的酶量。
1.4 酶活性测定酶解底物为除去蛋白质和淀粉后的麦麸、玉米麸皮和蔗渣。
蛋白质和淀粉的去除按欧仕益等的方法进行，烘干，粉碎，过80目。
酶活性测定：取酶液 30mL于试管中，于40℃恒温水浴中震荡(将振荡器置于水浴中)保温 5min，加入酶解底物 1g，反应15min，沸水浴终止反应。
将酶液离心，取上清液稀释到适当倍数测定空白(酶液)与酶解后的还原糖和阿魏酸含量。
计算酶活时减去酶液中原有的阿魏酸和还原糖。
阿魏酸含量的测定：植物材料中的阿魏酸含量按欧仕益等的方法进行。
发酵液和酶解液中的阿魏酸含量采用以下方法测定：在待测液中加入乙醇至终浓度为 80%，摇匀、离心，采用分光光度法在320nm 下测定阿魏酸含量。
还原糖的测定：将反应液稀释到适当倍数，采用DNS法—3,5-二硝基水杨酸比色法在560nm下测定还原糖含量。
1. 3 阿魏酸及阿魏酸酯酶酶活测定阿魏酸的测定采用HPLC法样品液3470×g离心20min后取上清液500 L，加入1. 0 mL， 50%的甲醇 4338 × g 离心 15 min 色谱条件:Agilent1100 型高效液相色谱仪， ODS- C18 柱，紫外检测器，检测波长为 318 nm;柱温为 30 ℃;流动相为甲醇∶水∶冰乙酸 = 30∶ 69. 5∶ 0. 5 (V /V) ;流速为 0. 9 mL /min;进样量为 20 μL。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
［１ ｏ】 Ｍ．Ｔ．７ｒｅｎａ，Ａ．Ｒｉｏｓ，Ｍ．Ｖａｌｃａｒｃｅｌ，Ｍ．Ｓａｎｃｈｅｚ—Ａｌ盯ｃｏｎ．ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ
Ｆｌｕｉｄ Ｅｘｔｒａ“ｏｎ ｏｆ ０ｒｇａｎｏｐｈ０８ｐｈｏｍｓ Ｐｅｓｌｉｃｉｄｅｓ ｆｒｏｍ（）ｒａｎｇｅ Ｓ枷一 ｐｌｅｓ：ＥⅡｊｃｔ ｏｆ ｓｏｌｉｄ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ｏｎ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ【Ｊ】．ｃｈｒｏｍａＩｏｇｍｐｈｉａ， １９９７，４６（９，１０）：５２４～５２８． 周芳，孙成，钟明，等．同相蒂敢毛细管气相色谱法分析水【１１有 机磷农药残锄Ｊ】．环境污染与防治，２００５，２７（２）：１５ｌ～１５３．
催化过程中，阿魏酸酯酶的催化中心和辅助中心将阿 魏酸酯化合物中的阿魏酸残基束缚（图４，５），而后经过一 系列化学过程将酯键断裂，使阿魏酸游离出来。 ２．２阿魏酸酯酶的分类和催化专一性
＝Ｊ ２００６．Ｖｏｔ．２７．ＮＯ．５ ７Ｄ
食品研究与拜发
综述
图２阿魏酸酯酶ＸｙｎｌＯＢ的三维结构图
阿魏酸二聚体游离出来。Ｂ型阿魏酸酯酶表现为对苯环上
将要求有细胞化学、发酵化学、免疫化学和多肽排列结构
等多方面学科知识的支持，这也是农药残留分析工作者面 临的新课题。
参考文献： … 冯秀琼．农药残留分析技术进展概况【Ｊ】．农药，１９９８，３７（２）：８． 【２】 ｗｅｉｌ“．金小雷译．农药及其代谢物的免疫测定【Ｊ】－农药译丛，
１９８８．１０（３）：４６～４８． 【３１ 陈浩，王豹，韦明元，等．ｓＰＥ—Ｇｃ在水果和蔬菜有机磷农药残留
羟基较多的酚酸酯具有较好的催化作用，当苯环上有甲氧
基时，催化作用会明显降低。Ｂ型阿魏酸酯酶还可以催化水
解人工合成的阿魏酸甲酯、咖啡酸甲酯以及香兰酸甲酯中 的酯键，但是对芥子酸甲酯无效。Ｂ型阿魏酸酯酶的产酶微
生物主要有黑曲霉、青霉和链孢霉菌等。
Ⅲ。
少
守
ｎ』
．ｏ园
’｜秽Ｚ：】。ｉ纂。乏％。
乜“”
／一
№～㈩‘＿
研究表明真菌、细菌和酵母都能分泌阿魏酸酯酶咖。 各种微生物分泌的阿魏酸酯酶在氨基酸序列、肽链的结 构、物化性质和催化特性上都有所不同。目前由黑曲霉 （Ａｓｐｅ曙ｉⅡｕｓ ｎｉｇｅｒ）得到的两种阿魏酸酯酶ＡｎＦａｅＡ和Ａｎ— ＦａｅＢ受到了研究者的普遍关注。 １ 阿魏酸酯酶的结构以及催化特性 １．１阿魏酸酯酶的结构与催化机理
综述
食品研究与开发
６９暑 ２００６．ｖ０｜２７．ＮＯ，５ ｌ
阿魏酸酯酶的研究与应用
刘鹏展，欧仕益。包惠燕 （暨南大学食品科学系，广东广州５１０６３２）
摘要：阿魏酸酯酶指能水解阿魏酸甲酯、低聚糖阿魏酸酯和多糖阿魏酸酯中的酯键，将阿魏酸游离出来的一种酶。 它能切断细胞壁中多糖一多糖、多糖一木质素间的交联，有利于细胞壁物质中多糖的降解和木质素的释放，因此在食 品、饲料和造纸工业具有广阔的应用前景。本文介绍了阿魏酸酯酶的结构特征、酶学特性、产酶微生物及其在食品、饲 料和造纸工业中应用的前景。 关键词：阿魏酸酯酶；食品；饲料；造纸
ｌ 这一类阿魏酸酯酶对以１，５一酯键连接茬阿拉伯糖残 基ｃ一５上的阿魏酸具有催化专一性。当原料用木聚糖酶预 处理过或用木聚糖酶与阿魏酸酯酶协同水解时，产物中有 少量的５，５’一和８一Ｏ＿４’一阿魏酸二聚体。Ａ型的阿魏酸酯 酶对苯环上有甲氧基（特别是在３，５位）的酚类酯都有催化 特性。Ａ型阿魏酸酯酶还可以催化水解人工合成的阿魏酸 甲酯、芥子酸甲酯以及香兰酸甲酯中的酯键，但是对咖啡酸 甲酯无效。ＡｎＦ舱Ａ就是属于Ａ型的阿魏酸酯酶。当以谷物 作为培养基时，微生物倾向于产生Ａ型阿魏酸酯酶。 ２．２．２ Ｂ型 以甜菜渣做培养基时，微生物倾向于分泌Ｂ型阿魏酸 酯酶。Ｂ型的阿魏酸酯酶对连接在阿拉伯糖残基ｃ一２和半 乳糖残基ｃ一６上的阿魏酸酯键具有专一性，黑曲霉来源的 Ｂ型阿魏酸酯酶对１，５一阿魏酸阿拉伯糖酯键也有催化作 用，但效果远远低于Ａ型。另外Ｂ型的阿魏酸酯酶不能使
【７】 ｗ．Ｄ，冈吉．土壤和水中的农药【ｌ哪．北京：科学出版社，１９８５：２８５． 【８】 Ａ．Ａ．Ｂｏｙｄ—ｂ０１ａｎｄ，Ｓ．Ｍａｇ【ｌｉｃ，Ｊ．Ｐ删ｌｉｓｚｙｌｌ．ｓｉｍＩｌｌｔａｎ印ｕｓ Ｄｅｔｅ咖ｉ—
ｎａｔｉｏｎ ｏｆ ６０ Ｐｅｓｔｉｃｉｄｅｓ ｉｎ Ｗａｔｅｒ Ｕｓｉｎｇ Ｓｏｌｉｄ—Ｐｈａｓｅ Ｍｉｃｎ）ｅｘｔｒａｃ— ｔｉｏｎ ａ１１ｄ Ｇａｓ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ～Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ【Ｊ】．Ａｎａｌｙｓｔ，１９９６ （１２１）：９２９～９３７．
阿魏酸大量存在于植物的细胞壁中，研究者使用阿魏 酸酯酶和使用阿魏酸酯酶与其他酶协同作用从各种农作物
万方数据
万方数据
罴Ｊ６４
震纛壤凳慧藉蕊
５ 前景展望
有机磷农药残留分析是一门综合性强，涉及面广的分
析学科。食品的多样性及其成分的复杂性对应用于食品分 析的方法提出了很高的要求。一个理想的分析方法最好可
万方数据
在食品工业中，利用阿魏酸酯酶来降解植物细胞壁中 的阿魏酸酯键，可以得到有药用价值和保健功能的游离阿 魏酸。而植物性原材料通过阿魏酸酯酶的处理细胞壁变的 疏松，作为饲料工业的原料更容易被禽畜消化利用，作为 制浆造纸工业的原料可以减少制浆工序化学药品的使用， 减少污染，并有利于后续工序的进行。
图５阿魏酸醑酶催化机机理 ２．２＿３第三种类型
目前还发现一种称作ｘＹＬＤ的乙酸酯酶具有阿魏酸 酯酶活性，它是从荧光假单胞杆菌的一个亚种中分离得到 的，它对苯乙烯酚酸酯类（阿魏酸酯、咖啡酸酯、香兰酸酯以 及芥子酸酯）的化合物同样有催化作用。用ｘＹＬＤ处理小麦 的外壳，产物中有５，５’一阿魏酸二聚体【１１１。
ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＡＮＤ ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ ０Ｆ ＦＥＲＵＬＩＣ ＡＣＩＤ ＥＳＴＥＲＡＳＥ
ＵＵ Ｐｅｎｇ—ｚｈａｎ，ＯＵ Ｓｈｉ—ｙｉ，ＢＡＯ Ｈｕｉ—ｙａｎ （Ｆ００ｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｃｏｌｌｅｇｅ，ＪｉｎａＩｌ ｕｎｉＶｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎ铲ｈ叫５ １ ０６３２，Ｇｕａｎ鲥ｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｎ：Ｆｅｍｌｉｃ ａｃｉｄ ｅｓｔｅｒａｓｅｓ（ＦＡＥ）ｉｓ ａｎ ｅｓｔｅｒａｓｅ ｗｈｉｃｈ ｃ肌ｈｙｄｍｌｙｚｅ ｍｅｔｈｙｌ ｆｅｍｌａｔｅ，ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ
【ｔ３１ 【舯ｐｅｚ—Ａｖｉｌ Ｖ，Ｂｅｎｅｄｉｃｔｏ Ｊ，Ｌａｎｅ Ｒ．Ｊ．Ａｓｓ（，（－．（《Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ， １９９８，８ｌ（６）：１２２４～１２３２．
由于其催化底物的结构复杂，相应的阿魏酸酯酶也有 着相当复杂的结构。虽然不同的阿魏酸酯酶结构有差异， 但都为球蛋白质（图２），且大都具有Ｓｅ卜Ｈｉｓ—Ａｓｐ的“三点 催化活性中心”（图３），仅结核分枝杆菌（Ｍｙｃｏｂａｃｔ耐ｕｍ ｔｕ— ｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ）产生的酶的活性中心由ｓｅ卜Ｇｌｕ—Ｈｉｓ组成ｌ１０１。
表１黑曲霉来源的阿魏酸酯酶的理化性质
３ 阿魏酸酯酶的应用 ３．１在食品工业中的应用
研究表明阿魏酸可以作为抗氧化剂｜１ｑ用于油脂的抗氧 化，除此之外，阿魏酸还具有的抗肿瘤、消炎、促进伤口愈合㈣ 等保健作用，所以阿魏酸可作为功能因子开发功能性的食 品。同时，阿魏酸可以作为合成天然香兰素的前体㈣，以阿 魏酸为原料，利用微生物的方法生产的香兰素与合成的香 兰素相比具有毒性低，安全性高的特点，可以用作食品和化 妆品行业的香料。
＾：。川
…◇、＋ｉ一。鼍＋‘。，吒。
ｍ’、÷。
～ｍ‘ｌ
奎！ 鬈
＿岁 帅
∞ ．．ｔ 、， ，一遗譬／
气
／： 广
洲 州
：◆。ｆ一 ｏ㈣
图３ ３种不同阿魏酸酯酶的活性中心 ＦＡＥ一¨Ｉ（黄）。ＦＡＥ—－ｘｙｎｌ ０Ｂ（蓝），ＦＡＥ—×ｙｎＺ（绿）
图４阿魏酸酯酶Ｘ”１ ０Ｂ与阿魏酸残基结合 阿魏酸酯酶对苯乙酸酯类具有催化专一性，然而不同 的阿魏酸酯酶的催化专一性也有所不同，依据催化专一性 的不同，阿魏酸酯酶最初被分为Ａ、Ｂ两种类型，后来又发 现了一些其他类型。 ２·２·ｌ Ａ型
ｅｎｚｙｍｅ—ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｍｉｃｍｏｒｇａｎｉｓｍｓ ａｎｄ ｉｔｓ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａ舱ａ ａｒｅ ｒｅＶｉｅｗｅｄ． Ｋｅｙ、７ｍｒｄｓ：ｆｅｒｕｌｉｃ ａｃｉｄ ｅｓｔｅｒａｓｅ；ｆｂｏｄ；ｆｅｅｄ；ｐａｐｅｒ—ｍａｋｉｎｇ
阿魏酸酯酶（Ｅ．ｃ．３．１．１．７３，Ｆｅｍｌｉｃ ａｃｉｄ ｅｓｔｅｒ髂ｅｓ，ＦＡＥ）
以应用于不同的食品基质，并可测定同一食品基质中不同
的复杂食品成分。新的分析技术将要求多方面学科知识的
支持。目前有机磷农药残留成分大都是分子量一般在５００ 以下，而未来的１５～２０年，有可能发生由化学品向用生物
工程生产出来的生物制品的转化。那时，分析对象的分子量
将会大得多。要将分析对象与原动植组织中的蛋白质、多 肽、核酸、细菌或病毒等分离将会更加困难。新的分析技术
分析中的应用Ｕ】．食品科学，２００４，２５（１０）：２３５． 【４】 仲维科，郝晋，孙梅心，等．我国食品的农药污染问题硼．农药，
２（）ｏ（）．３９（７）：ｌ￣４．
［５】 钱传范，明九雪．多效唑在芒果巾的残留【Ｊ】．农药，１９９８，３７（９）： ２９～３０．
பைடு நூலகம்
［６】 段文仲，郝冬生．高效液相色谱同时测定水果巾多种农药残留 的方法研究ｍ农药，１９９８，３７（８）：２０～２２．
又称肉桂酸酯酶。它是一种羧酸酯酶，指能水解阿魏酸甲
酯、低聚糖阿魏酸酯和多糖阿魏酸酯中的酯键，将阿魏酸 游离出来的酶㈣。用阿魏酸酯酶处理植物性原料在食品、
饲料和造纸工业中有着光明的前景。
阿魏酸在植物细胞壁结构中起着重要的作用，它可以 在植物细胞壁的木质素与木质素之间、木质素与半纤维素
之间、半纤维素与半纤维素之间形成交接，从而构成一个
此外，也有研究者依据诱导产酶培养基、能水解的酯 键、肽链中氨基酸的序列和产物中是否产生阿魏酸的二聚 体等因素进一步把阿魏酸酯酶细分为Ａ、Ｂ、ｃ、Ｄ ４类１２】。 ２．３阿魏酸酯酶的最适作用条件