固态发酵-水煮耦合炮制牛蒡子提高牛蒡子苷元含量摘要:研究了黑曲霉AspergillusnigerZJUT712菌株固态发酵和水煮工艺相耦合炮制牛蒡子.结果表明,该工艺提高了牛蒡子中有效成分牛蒡子苷元的含量,从而有利于促进牛蒡子摄入体内迅速起效.最佳固态发酵炮制条件为:015g牛蒡子粉、3g麸皮、2g甘蔗渣、013g蛋白胨和10mlMandels营养液,固液比1B316g/ml,初始pH516,30e发酵7d.牛蒡子苷元产率随底物初始浓度的增加而降低.A.nigerZJUT712转化01174mmol/L牛蒡子苷的产率可达9310%.7d时间内A.nigerZJUT712水解牛蒡子苷的过程符合Monod方程,反应动力学常数为Vm=010837mmol/(L#d),Km=0116mmol/L.关键词:牛蒡子苷;牛蒡子苷元;B-葡萄糖苷酶;中药;发酵;黑曲霉AspergillusnigerZJUT712中图分类号:O643/Q55文献标识码:AEnhancementofArctigeninContentbyProcessingofFructusArctiiviaSolid-StateFermentationCoupledwithPoachOUZhimin1,GUOFangyuan1,YANGGensheng1*,YAOShanjing2(1PharmaceuticalsCollege,ZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou310014,Zhejiang,China;2InstituteofBioengineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,Zhejiang,China)Abstract:Theprocessingoffructusarctii,aChinesemedicine,bysolid-statefermentationusingAspergillusnigerZJUT712coupledwithpoachhasbeenstudied.Theresultsshowthatthistechniquecansignificantlyenhancethearctigenincontentinfructusarctii.Theoptimummediumcomponentsare015gfructusarctiipowder,3gbran,2gbagasse,013gpeptone,and10mlMandelsnutr-ientfluid.Solid-to-liquidratiois1B316g/ml.InitialpHofthemediumis516.Loweryieldwasobservedwithhigherinitialarctiinconcentrationused.Theyieldreached9310%when01174mmol/Larctiinwashydrolyzedat30efor7d.In7d,thehydrolysisofarctiinisinaccordancewiththeequationofMonod.ThekineticconstantsareVm=010837mmol/(L#d)andKm=0116mmol/L.Keywords:arctiin;arctigenin;B-glucosidase;Chinesemedicine;fermentation;AspergillusnigerZJUT712发酵中药是现代生物技术和中药研究的结合,为中药的发展开辟了新空间[1].牛蒡子是菊科植物牛蒡(ArctiumLappaL.)的干燥成熟果实.牛蒡子苷及牛蒡子苷元是牛蒡子发挥药效的重要成分,具有利尿、泻下、降血压、抗癌抗突变、抗老年性痴呆和治疗肾病综合症等作用[2~17].牛蒡子的药效与牛蒡子苷在体内的代谢过程具有相关性,牛蒡子苷在消化道中被肠道菌转变为苷元的脱甲基化合物,此脱甲基化合物在肝脏儿茶酚-O-甲基转移酶的作用下恢复为苷元,苷元被血液输送到各个器官发挥作用[18].由于牛蒡子苷元可直接被人体吸收而发挥药效,因此在体外将牛蒡子苷转化为牛蒡子苷元将有助于促进牛蒡子摄入人体并快速起效.临床上,牛蒡子多用炮制品,传统的炮制方法有单炒、酒炒、酒拌蒸和隔纸炒等,以清炒为主流.微生物发酵法炮制中药将现代生物技术与传统中药炮制技术相结合[19,20],有助于提高中药有效成分的含量.本文利用B-葡萄糖苷酶产生菌黑曲霉As-pergillusnigerZJUT712的固态发酵耦合传统中药水煮工艺炮制牛蒡子,有效提高了牛蒡子有效成分第30卷第1期催化学报2009年1月Vol.30No.1ChineseJournalofCatalysisJanuary2009的溶出率,为牛蒡子提供了一条生物炮制新技术.1实验部分1.1实验材料1.1.1菌种AspergillusnigerZJUT205,AspergillusnigerZJUT302,AspergillusnigerZJUT311,AspergillusnigerZJUT407和AspergillusnigerZJUT529等黑曲霉保藏于浙江工业大学生物制药研究所.As-pergillusnigerZJUT712保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(地址:北京市朝阳区大屯路中国科学院微生物研究所),保藏编号CGMCCNo.2594,保藏日期2008-07-15.1.1.2牛蒡子粉的制备将购于浙江中医学院中药饮片厂的净制牛蒡子颗粒磨成粉末备用.每克牛蒡子粉中含有牛蒡子苷和牛蒡子苷元分别为3173和018mg.1.1.3培养基的制备斜面培养基(PDA)的配制:称取马铃薯200g,洗净去皮切碎,加水1000ml煮沸015h,用纱布过滤,加20g葡萄糖和20g琼脂,充分溶解后趁热用纱布过滤,分装试管,在1@105Pa下灭菌30min.Mandels营养...