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一种合成桑黄高活性黄酮类化合物的方法   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2016-02-03
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2016-07-13
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2019-04-12
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2036-02-03
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201610075925.1 申请日 2016-02-03
公开/公告号 CN105671100B 公开/公告日 2019-04-12
授权日 2019-04-12 预估到期日 2036-02-03
申请年 2016年 公开/公告年 2019年
缴费截止日
分类号 C12P17/06 主分类号 C12P17/06
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 2 从权数量 0
权利要求数量 2 非专利引证数量 1
引用专利数量 2 被引证专利数量 0
非专利引证 1、陈坚等.微生物合成黄酮类化合物的研究进展《.食品科学技术学报》.2015,第33卷(第1期),第1-5页. 刘伟.药用菌桑黄代谢黄酮的调控研究《.中国优秀硕士学位论文全文数据库 农业科技辑》.2014,(第5期),全文.;
引用专利 CN103695316A、CN101182550A 被引证专利
专利权维持 3 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 陕西师范大学 当前专利权人 陕西师范大学
发明人 马小魁、马瑶、郭丹丹、李郁、阮芹芹、李峻志、刘陶 第一发明人 马小魁
地址 陕西省西安市长安南路199号 邮编 710062
申请人数量 1 发明人数量 7
申请人所在省 陕西省 申请人所在市 陕西省西安市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
西安永生专利代理有限责任公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
曹宇飞
摘要
本发明属于生物发酵工程技术领域,具体涉及一种合成桑黄高活性黄酮类化合物的方法,主要是对其培养基进行了优化,在培养基中添加了香豆素、苯丙氨酸等物质,再通过(1)一级种子的培养、(2)二级种子培养、(3)发酵培养、(4)提取桑黄活性黄酮类化合物四个步骤,大大提高了桑黄的黄酮类化合物产量,也保持了其生物活性。运用本发明可以同时获得高产量和高抗氧化活性的桑黄黄酮类化合物,含量高,活性稳定,生产周期短,污染少,成本低廉,是一种极具有工业化前景的生产方法。
  • 摘要附图
    一种合成桑黄高活性黄酮类化合物的方法
  • 说明书附图:[0089]
    一种合成桑黄高活性黄酮类化合物的方法
  • 说明书附图:[0094]
    一种合成桑黄高活性黄酮类化合物的方法
  • 说明书附图:[0099]
    一种合成桑黄高活性黄酮类化合物的方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2019-04-12 授权
2 2016-07-13 实质审查的生效 IPC(主分类): C12P 17/06 专利申请号: 201610075925.1 申请日: 2016.02.03
3 2016-06-15 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种合成桑黄高活性黄酮类化合物的方法,其特征在于由下述步骤组成:
(1)一级种子的培养
将斜面保藏的活化好的桑黄菌种接种到种子培养基中进行一级种子培养,接种量是每
100 ml 的种子培养基中接入4~5块大小为5mm×5mm的菌块,培养温度为27~30℃,转速为
150~180 r/min,培养时间为7~9天;
所述的桑黄菌种的名称为Phellinus sp.P0988,保藏号为CCTCC NO:M2012080,保藏单位是中国典型培养物保藏中心,地址是中国武汉武汉大学,保藏日期是2012 年3 月14 日;
上述的种子培养基中:葡萄糖为15.0~22.0g、土豆为150.0~220.0g、KH2PO4 为0.5~
2.5g、MgSO4为0.2~0.5g,加水至1L,该种子培养基的pH为6.5;
(2)二级种子的培养
将步骤(1)中的培养好的一级种子接到种子培养基中进行二级种子培养,接种量为5~
15(V/V)%,培养温度为27~30℃,转速为150~180r/min,培养时间为7~9天,得到二级种子;
(3)发酵培养
将步骤(2)的培养好的二级种子接到发酵培养基中,接种量为5~15(V/V)%,培养温度为27~30℃,转速为150~180r/min,培养4~5天向发酵培养基中加入D-101大孔树脂,继续培养3~4天;
1L发酵培养基中:葡萄糖20.0g、蛋白胨4g、香豆素0.03g、苯丙氨酸0.35g、肉桂酸0.1g、MgSO4 1.5g、KH2PO4 1.0g、吐温-80 2.0g,加水至1L,该发酵培养基的 pH为6.5;
或者1L发酵培养基中:葡萄糖18.0g、蛋白胨3g、香豆素0.04g、苯丙氨酸0.4g、肉桂酸
0.3g、MgSO4 4.0g、KH2PO4 0.5g、吐温-80 1.0g,加水至1L,该发酵培养基的 pH为6.5;
或者1L发酵培养基中:葡萄糖20.0g、蛋白胨5g、香豆素0.02g、苯丙氨酸0.5g、肉桂酸
0.05g、MgSO4 1.0g、KH2PO4 2.0g、吐温-80 3.0g,加水至1L,该发酵培养基的 pH为6.5;
或者1L发酵培养基中:葡萄糖15.0g、蛋白胨2g、香豆素0.06g、苯丙氨酸0.6g、肉桂酸
0.5g、MgSO4 5.0g、KH2PO4 3.0g、吐温-80 4.0g,加水至1L,该发酵培养基的 pH为6.5;
或者1L发酵培养基中:葡萄糖22.0g、蛋白胨7.0g、香豆素0.02g、苯丙氨酸0.2g、肉桂酸
0.05g、MgSO4 1.0g、KH2PO4 0.5g、吐温-80 1.0g,加水至1L,该发酵培养基的 pH为6.5;
(4)提取桑黄活性黄酮类化合物
在步骤(3)的发酵培养完成后过滤出D-101大孔树脂,利用D-101大孔树脂将发酵培养基中生成的黄酮类化合物吸附出来,用80%的甲醇洗脱出来,得到桑黄活性黄酮类化合物。
说明书

技术领域

[0001] 本发明属于生物发酵工程领域,涉及一种高效合成桑黄活性黄酮类化合物的液体发酵方法。

背景技术

[0002] 桑黄(Phellinus igniarius),属于担子菌亚门(Basidiomycota),层菌纲(Hymenomycetes),多孔菌目(Polyporales),多孔菌科(Hymenochatetacae),针层孔菌属(Phellinus)的名贵药用真菌,又称火木层孔菌(P.igniarius)。桑黄是一种传统的中药,味微苦,能利五脏、软坚、排毒、止血、活血和胃止泻,民间常用以治疗淋病、崩漏带下、疮窟积聚、疲软、脾虚泄泻等。最新研究证明,桑黄具有抗氧化,抗菌消炎,抗肿瘤等一系列药理活性,而桑黄中的活性成分主要为黄酮类化合物和多糖。其中黄酮类化合物具有抗氧化作用,抗肿瘤,降血糖,免疫调节等作用。然而由于受到各种环境条件的限制,桑黄在自然界中形成的子实体稀少,从其子实体中提取黄酮类化合物,产率低,活性不高,而且非常困难,因此,通过生物工程方法高效合成高活性和高产量的黄酮类化合物对利用和开发以桑黄合成黄酮类物质的利用非常重要。
[0003] 刘凡等人公开了一种提高桑黄菌丝体黄酮产量的液体发酵方法(申请公布号为CN103695316A),产量可达到0.6g/L,朱虎等人公开了一种液固两相培养桑黄黄酮的工艺(申请公布号为CN103627728A),得到黄酮的最高产量为2.174g/L。高兴喜等人利用真菌诱导子来提高桑黄液体发酵中黄酮产量(申请公布号为CN101702984A),得到黄酮的最高产量是0.34g/L,目前,在国内也报道了许多对桑黄发酵培养基优化的文献,赵子高等人通过优化后的培养基得到 黄酮的产量为0.128056g/L,许谦等人通过优化后的培养基得到黄酮的产量为0.21235g/L,这些都为提高桑黄黄酮类化合物产量提供了方法和发酵培养基,但是他们的产量都很低,也都没有在合成过程中确保黄酮类化合物的生物活性。使用本发明中的配方合成此类活性化合物,可得到高达5.9-6.5g/L的黄酮类化合物,且抗氧化活性为5.1-6.7mmol/L,这从产量上远远高于上述专利或文献所报道或公示方法的数值,而且第一次在合成过程中确保了合成此类化合物的生物活性,主要是因为在本配方优化研究中,除了考虑单因素对桑黄合成黄酮类化合物产率的影响外,还从满足桑黄合成高产率和高活性黄酮类化合物的角度出发,添加了香豆素等对确保合成过程中活性基团形成的培养基成分,并从同时影响桑黄合成黄酮类化合物产率和生物活性的角度考虑了培养基成分之间的交互作用,形成了同时提高桑黄黄酮类化合物的产率和生物活性的培养基条件,这是目前报道的文献或专利中所没有的。
[0004] 虽然现在有许多利用真菌或者植物细胞合成黄酮类化合物的技术体系,但是它们都存在以下几点缺陷:
[0005] 1、在合成过程中只关注黄酮类化合物的产量,而忽略了其生物活性的形成问题,这不利于得到高活性的黄酮类化合物。
[0006] 2、目前报道的培养基配方中的成分较为复杂,大多以天然产物为碳源和氮源,这使得生产过程的质量和活性存在明显批次差异,不利于黄酮类化合物的稳定合成。
[0007] 3、这些方法最终得到的黄酮类化合物产量都不高,其生物活性没有保证。
[0008] 因此,我们需要寻找一种高效合成活性黄酮类化合物的方法,本发明则通过科学统计方法-响应面优化研究解决了桑黄发酵培养基中的上述问题。不仅合成过程操作简单,成本低廉,还能在生产水平规模上验证可以高产量合成具备 高活性的黄酮类化合物;实验室已经证明该黄酮类化合物具有很明显的降血糖、抗氧化、抗衰老和降尿酸作用,是制备此类保健类饮料和食品、膳食补充剂、食品添加剂以及相关药物的重要生产原料。

发明内容

[0009] 本发明的目的在于克服现有技术所存在的缺陷,提供了一种操作简便,成本低廉,能在生产水平高产量合成具备高活性的黄酮类化合物的方法。
[0010] 为了实现上述目的,本发明采用的技术方案由下述步骤组成:
[0011] (1)一级种子的培养
[0012] 将斜面保藏的活化好的桑黄菌种接种到种子培养基中进行一级种子培养,接种量是每100ml的种子培养基中接入4~5块大小为5mm×5mm的菌块,培养温度为27~30℃,转速为150~180r/min,培养时间为7~9天;
[0013] 上述的1L种子培养基中:葡萄糖为15.0~22.0g、土豆为150.0~220.0g、KH2PO4为0.5~2.5g、MgSO4为0.2~0.5g,加水至1L,该种子培养基的pH为6.5;
[0014] (2)二级种子的培养
[0015] 将步骤(1)中的培养好的一级种子接到种子培养基中进行二级种子培养,接种量为5~15(V/V)%,培养温度为27~30℃,转速为150~180r/min,培养时间为7~9天,得到培养的二级种子;
[0016] (3)发酵培养
[0017] 将步骤(2)的培养好的二级种子接到发酵培养基中,接种量为5~15(V/V)%,培养温度为27~30℃,转速为150~180r/min,培养4~5天向发酵培养基中加入D-101大孔树脂,继续培养3~4天;
[0018] 1L发酵培养基中:葡萄糖为15.0~22.0g、蛋白胨为2.0~7.0g、香豆素为0.02~0.06g、苯丙氨酸为0.2~0.6g、吐温-80为1.0~4.0g、肉桂酸0.05~ 0.5g、MgSO4为1.0~
5.0g、KH2PO4为0.5~3.0g,加水至1L,该发酵培养基的pH为6.5;
[0019] (4)提取桑黄活性黄酮类化合物
[0020] 在步骤(3)的发酵培养完成后过滤出D-101大孔树脂,利用D-101大孔树脂将发酵培养基中的黄酮类化合物吸附出来,用80%的甲醇洗脱出来,得到桑黄活性黄酮类化合物。
[0021] 上述步骤(1)中的桑黄菌种的名称为Phellinus sp.P0988,保藏号为CCTCC NO:M2012080,保藏单位是中国典型培养物保藏中心,地址是中国武汉武汉大学,邮编430012,保藏日期是2012年3月14日。
[0022] 上述步骤(3)的优选配方是:1L发酵培养基中葡萄糖为18.0~20.0g、蛋白胨为3.0~5.0g、香豆素为0.02~0.04g、苯丙氨酸为0.25~0.5g、肉桂酸为0.05~0.3g、MgSO4为1.0~3.0g、KH2PO4为0.5~2.0g、吐温-80为1.0~3.0g,加水至1L,该发酵培养基的pH为6.5。
[0023] 本发明合成桑黄高活性黄酮类化合物的方法,主要是在对桑黄发酵合成的培养基进行了优化,其技术优势如下所示:
[0024] (1)通过响应面设计优化方法研究了影响桑黄合成黄酮类化合物产率和生物活性的培养基成分以及其相互之间存在的交互作用。在统计学分析基础上确定了显著影响桑黄合成黄酮类化合物产率和活性的重要培养基成分香豆素、苯丙氨酸和吐温-80之间的交互作用和主体影响,从而确定了这些培养基成分最有利于桑黄合成黄酮类化合物产率和活性形成的浓度范围。这在黄酮类化合物的合成上是从来没有被公示或报道过的。
[0025] (2)通过在其发酵培养基中加入了香豆素、苯丙氨酸等形成黄酮类化合物的骨架前体物质,减少了桑黄合成该类物质的代谢过程,缩短了生产周期,促 进了桑黄合成过程中的高活性形成过程。
[0026] (3)本发明还加入了肉桂酸,作为次级代谢产物的刺激物,促进黄酮的合成和活性形成过程。
[0027] (4)本方法操作简便,成本低廉,可获得高产量高活性的黄酮类化合物,在食品及医药技术领域有广泛应用,因此,本发明对于工业化生产黄酮类化合物,具有重要意义具体实施方式
[0028] 以下将结合实验作出进一步说明。
[0029] 实施例1
[0030] 本实施例合成桑黄高活性黄酮类化合物的方法由以下步骤组成:
[0031] (1)一级种子培养
[0032] 将斜面保藏的活化好的桑黄菌种接种到种子培养基中进行一级种子培养,接种量是每100ml的种子培养基中接入4块大小为5mm×5mm的菌块,培养温度28℃,转速160r/min,培养时间9天。
[0033] 桑黄菌种是按照常规方法活化,具体是将桑黄菌种接种在PDA培养基上,25~30℃,有氧避光培养至桑黄菌种长满斜面;该桑黄菌种的名称为Phellinus sp.P0988,保藏单位为中国典型培养物保藏中心,地址是中国武汉武汉大学,邮编430012,保藏编号为CCTCC NO:M 2012080,保藏日期是2012年3月14日。
[0034] 上述的1L种子培养基中:葡萄糖20.0g、土豆200.0g、KH2PO4 1g、MgSO4 0.5g,余量为水,该种子培养基的pH为6.5。
[0035] (2)二级种子培养
[0036] 将步骤(1)中的培养好的一级种子接到种子培养基中进行二级种子培养, 接种量为10(V/V)%,即每100mL的种子培养基中接种10mL的一级种子,培养温度为28℃,转速为160r/min,培养时间为9天,得到的二级种子。
[0037] (3)发酵培养
[0038] 将步骤(2)中的培养好的二级种子接到发酵培养基中,接种量为10(V/V)%,即每100mL的发酵培养基中接种10mL的二级种子,培养温度为28℃,转速为160r/min,培养4天,向发酵培养基中加入D-101大孔树脂进行吸附,继续培养4天;
[0039] 上述的1L发酵培养基中:葡萄糖20.0g、蛋白胨4g、香豆素0.03g、苯丙氨酸0.35g、肉桂酸0.1g、MgSO4 1.5g、KH2PO4 1.0g、吐温-80 2.0g,加水至1L,该发酵培养基的pH为6.5。
[0040] (4)提取桑黄活性黄酮类化合物
[0041] 在步骤(3)的发酵培养完成后过滤出D-101大孔树脂,利用D-101大孔树脂将发酵培养基中生成的黄酮类化合物吸附出来,用80%的甲醇洗脱出来,获得桑黄活性黄酮类化合物,并测定出黄酮类化合物的含量为5.76g/L,总抗氧化活性为5.15mmol/L。
[0042] 实施例2
[0043] 本实施例合成桑黄高活性黄酮类化合物的方法由以下步骤组成:
[0044] (1)一级种子培养
[0045] 将斜面保藏的活化好的桑黄菌种接种到种子培养基中进行一级种子培养,接种量是每100ml的种子培养基中接入5块大小为5mm×5mm的菌块,培养温度27℃,转速180r/min,培养时间8天;
[0046] 上述的1L种子培养基中:葡萄糖18.0g、土豆180.0g、KH2PO4 1g、MgSO4 0.5g,加水至1L,该种子培养基的pH为6.5。
[0047] (2)二级种子培养
[0048] 将步骤(1)中的培养好的一级种子接到种子培养基中进行二级种子培养,接种量为15(V/V)%,即每100mL的种子培养基中接种15mL的一级种子,培养温度为27℃,转速为180r/min,培养时间为8天,得到二级种子。
[0049] (3)发酵培养
[0050] 将步骤(2)中的培养好的二级种子接到发酵培养基中,接种量为15(V/V)%,即每100mL的发酵培养基中接种15mL的二级种子,培养温度为27℃,转速为150r/min,培养5天,向发酵培养基中加入D-101大孔树脂进行吸附,继续培养3天;
[0051] 上述的1L发酵培养基中:葡萄糖18.0g、蛋白胨3g、香豆素0.04g、苯丙氨酸0.4g、肉桂酸0.3g、MgSO4 4.0g、KH2PO4 0.5g、吐温-80 1.0g,加水至1L,该发酵培养基的pH为6.5。
[0052] (4)提取桑黄活性黄酮类化合物
[0053] 在步骤(3)的发酵培养完成后过滤出D-101大孔树脂,利用D-101大孔树脂将发酵培养基中生成的黄酮类化合物吸附出来,用80%的甲醇洗脱出来,获得桑黄活性黄酮类化合物,并测定出黄酮类化合物的含量为4.054g/L,总抗氧化活性为5.1964mmol/L。
[0054] 实施例3
[0055] 本实施例合成桑黄高活性黄酮类化合物的方法由以下步骤组成:
[0056] (1)一级种子培养
[0057] 将斜面保藏的活化好的桑黄菌种接种到种子培养基中进行一级种子培养,接种量是每100ml的种子培养基中接入5块大小为5mm×5mm的菌块,培养温度30℃,转速150r/min,培养时间9天;
[0058] 上述的1L种子培养基中:葡萄糖22.0g、土豆150.0g、KH2PO4 0.5g、MgSO4 0.5g,加水至1L,该种子培养基的pH为6.5。
[0059] (2)二级种子培养
[0060] 将步骤(1)中的培养好的一级种子接到种子培养基中进行二级种子培养,接种量为5(V/V)%,即每100mL的种子培养基中接种5mL的一级种子,培养温度为30℃,转速为150r/min,培养时间为9天,得到二级种子。
[0061] (3)发酵培养
[0062] 将步骤(2)中的培养好的二级种子接到发酵培养基中,接种量为5(V/V)%,即每100mL的发酵培养基中接种5mL的二级种子,培养温度为30℃,转速为180r/min,培养4天,向发酵培养基中加入D-101大孔树脂进行吸附,继续培养3天;
[0063] 上述的1L发酵培养基中:葡萄糖20.0g、蛋白胨5g、香豆素0.02g、苯丙氨酸0.5g、肉桂酸0.05g、MgSO4 1.0g、KH2PO4 2.0g、吐温-80 3.0g,加水至1L,该发酵培养基的pH为6.5。
[0064] (4)提取桑黄活性黄酮类化合物
[0065] 在步骤(3)的发酵培养完成后过滤出D-101大孔树脂,利用D-101大孔树脂将发酵培养基中生成的黄酮类化合物吸附出来,用80%的甲醇洗脱出来,获得桑黄活性黄酮类化合物,并测定出其含量为4.73g/L,总抗氧化活性为6.4mmol/L。
[0066] 实施例4
[0067] 本实施例中,步骤(1)的种子培养基配方是:葡萄糖15.0g、土豆220.0g、KH2PO4 2.5g、MgSO4 0.2g,加水至1L,该种子培养基的pH为6.5。
[0068] 步骤(3)中所用发酵培养基的配方是:葡萄糖15.0g、蛋白胨2g、香豆素 0.06g、苯丙氨酸0.6g、肉桂酸0.5g、MgSO4 5.0g、KH2PO4 3.0g、吐温-80 4.0g,加水至1L,该发酵培养基的pH为6.5。
[0069] 其他的操作均与实施例1相同,且产率和总抗氧化活性均与实施例1的结果接近。
[0070] 实施例5
[0071] 本实施例中,步骤(1)的种子培养基配方是:葡萄糖22.0g、土豆150.0g、KH2PO4 2.0g、MgSO4 0.3g,加水至1L,该种子培养基的pH为6.5。
[0072] 步骤(3)中所用发酵培养基的配方是:葡萄糖22.0g、蛋白胨7.0g、香豆素0.02g、苯丙氨酸0.2g、肉桂酸0.05g、MgSO4 1.0g、KH2PO4 0.5g、吐温-80 1.0g,加水至1L,该发酵培养基的pH为6.5。
[0073] 其他的操作均与实施例1相同,且产率和总抗氧化活性均与实施例1的结果接近。
[0074] 为了验证本发明的技术效果,申请人做了大量的实验,现以下述实验为例进行说明。
[0075] (1)发酵培养基对比
[0076] 对比例1的发酵培养基中:葡萄糖20.0g、蛋白胨4g、KH2PO4 1.0g、MgSO4 1.5g、肉桂酸0.1g、pH为6.5。
[0077] 对比例2的发酵培养基中:葡萄糖20.0g、蛋白胨4g、KH2PO4 1.0g、MgSO4 1.5g、肉桂酸0.1g、香豆素0.03g、pH为6.5。
[0078] 对比例3的发酵培养基中:葡萄糖20.0g、蛋白胨4g、KH2PO4 1.0g、MgSO4 1.5g、肉桂酸0.1g、苯丙氨酸0.35g、pH为6.5。
[0079] 对比例4的发酵培养基中:葡萄糖20.0g、蛋白胨4g、KH2PO4 1.0g、MgSO4 1.5g、肉桂酸0.1g、吐温-80 2.0g、pH为6.5。
[0080] 其他的步骤均与实施例1相同,所得实验结果如下表1:
[0081] 表1为各对比例与实施例1的结果对比
[0082]黄酮类化合物 实施例1 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4
产量 5.76g/L 1.90g/L 2.63g/L 2.95g/L 3.35g/L
总抗氧化活性 5.15mmol/L 0.74mmol/L 1.44mmol/L 3.64mmol/L 1.45mmol/L [0083] 由表1可以看出,当分别加入香豆素、苯丙氨酸和吐温-80时,都可以提高黄酮类化合物产量和活性,但是效果并不明显,而当同时加入三者,则大大提高了黄酮类化合物的产量和活性,这充分证明香豆素、苯丙氨酸和吐温-80具有协同作用,而且这三者对黄酮类化合物的合成具有促进作用。
[0084] 为验证本实验中三者的关系,结合以下实验来分析:
[0085] 根据响应面法中的中心复合实验的设计原理,分别用X1、X2、X3来代表香豆素、苯丙氨酸和吐温-80,再按这3个自变量的低、中、高水平分别以-1、0、1进行编码。分别以桑黄黄酮类化合物含量和其总抗氧化活性为响应值设计实验,进一步选择显著因子的最优配置浓度以及分析三者之间的关系,响应面实验设计与结果见表2。
[0086] 表2响应面实验设计与结果
[0087]
[0088]
[0089] 以黄酮类化合物含量为响应值,根据上表中CCD设计实验结果,运用Minitab软件对其中的结果进行二次回归分析,得到二次回归方程:
[0090] Y=0.16458-0.1394X1+0.0406X2+0.1374X3+0.24055X12+0.40255X22+1.29355X32+0.26913X1X2+0.43137X1X3+1.58812X2X3
[0091] 回归方程的方差分析见表3
[0092] 表3回归方程的方差分析
[0093]
[0094] 以黄酮类化合物的总抗氧化活性为响应值,根据表2中CCD设计的实验结果,运用Minitab软件对其进行二次回归分析,得到二次回归方程为
[0095] Y=0.775-0.224X1+0.124X2-0.086X3+0.48X12+0.52X22+1.42X32+0.37X1X2+0.55 X1X3+1.68X2X3
[0096] 回归方程的方差分析见表4
[0097] 表4回归方程的方差分析
[0098]
[0099] 由表3和表4可以看出,方程的交互作用非常显著(P<0.001),而且方程的线性、平方项也很显著,说明各个实验因子对黄酮类化合物的影响不是简单的线性关系,它们对黄酮类化合物的产量和抗氧化活性都有影响,进一步说明香豆素、苯丙氨酸和吐温-80之间具有相互协调,相互作用的关系。
[0100] (2)香豆素的添加量对黄酮类化合物的影响
[0101] 对比例4的发酵培养基中:葡萄糖20.0g、蛋白胨4g、香豆素0.1g、苯丙氨酸1.0g、MgSO4 1.5g、KH2PO4 1.0g、吐温-80 2.0g、pH为6.5。
[0102] 对比例5的发酵培养基中:葡萄糖20.0g、蛋白胨4g、香豆素0.005g、苯丙氨酸0.05g、MgSO4 1.5g、KH2PO4 1.0g、吐温-80 2.0g、pH为6.5。
[0103] 其他的步骤均与实施例1相同,所得实验结果如下表5:
[0104] 表5为各对比例与实施例1的结果对比
[0105]黄酮类化合物 实施例1 对比例4 对比例5
产量 5.76g/L 1.13g/L 1.99g/L
总抗氧化活性 5.15mmol/L 1.11mmol/L 1.91mmol/L
[0106] 由表5可以看出不同含量的香豆素对黄酮类化合物产量和黄酮类化合物活性有不同的影响,超过本配方中香豆素的含量时,黄酮类化合物的含量和活性 会降低,说明香豆素含量过高会抑制黄酮类化合物的合成,而低于本配方中香豆素的含量时,黄酮类化合物的含量和活性也会降低,这说明香豆素含量过低,与其他因素相互作用的效果较弱,不利于黄酮类化合物的合成。
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