[发明专利]黄篮状菌在三七总皂苷转化为小极性人参皂苷中的应用

说明书

本发明公开黄篮状菌在三七总皂苷转化为小极性人参皂苷中的应用，黄篮状菌菌株分离自新鲜三七根部土壤，具有转化三七总皂苷中5种皂苷单体混合物为小极性人参皂苷的活性，转化产物丰富，包含10种稀有小极性人参皂苷；黄篮状菌发酵工艺简单，室温、持续通氧培养即可，具有广阔的工业化应用前景；对比底物以及产物化学结构发现，该株黄篮状菌酶体系同时兼具水解原人参二醇和三醇型皂苷C‑20位上葡萄糖基、生成20(R/S)‑人参皂苷立体异构体、氧化C‑20位羟基生成(20,21)型和(20,22)型双键3种活性，这一特性在具有人参皂苷转化活性的天然真菌中也是首次发现。

技术领域

本发明涉及将黄篮状菌应用于高效转化三七总皂苷中5种单体皂苷(人参皂苷Rb₁、Rd、 Re、Rg₁、三七皂苷R₁)，属于微生物技术应用领域。

技术背景

三七是五加科人参属植物三七Panax Notoginseng(Burk)F.H.Chen的干燥根以及根茎，长期以来三七根一直作为传统入药部位被使用，天然三七根中主要含人参皂苷Rb₁、Rd、Re、 Rg₁、三七皂苷R₁，它们的含量总和占三七总皂苷80％以上。这5种天然皂苷都因其母核侧链上连接有不同种类和数量的糖基，而表现出较大的极性，虽然口服三七根粉后，其中的天然皂苷在肠道菌群的作用下会发生脱糖基作用，转化成利于吸收的小极性人参皂苷(稀有人参皂苷)，但受个体差异及其他因素的影响，转化率很低。通过体外转化促进天然人参皂苷转化为小极性人参皂苷的方法备受人们关注。而相比化学合成，加热转化，微波降解、酸水解等体外转化法，微生物转化法具有反应温和、目标明确，产物稳定，后期处理简单等优势，一直受到研究者们的青睐。

篮状菌属(Talaromyces)是一类重要的植物残体分解菌，可分泌高效的纤维素酶来水解植物中的木质纤维，以增加土壤中的腐殖质。篮状菌分泌的纤维素酶是一种复合酶，包括内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶等胞外酶，其中的β-葡萄糖苷酶类在人参皂苷的水解转化中研究广泛，且不同来源的β-葡萄糖苷酶具有不同的特异性。

大量的体内外研究已经表明，含糖基数量较少的小极性人参皂苷在抗肿瘤方面表现出较好的细胞毒活性，如人参皂苷Rg₃对肺癌细胞A549、黑色素瘤细胞、直肠癌细胞SW480、胆囊癌细胞等具有抑制作用；人参皂苷Rh₁具有重要的抗炎、抗氧化作用，部分研究还表明人参皂苷Rh₁对于神经退行性疾病具有积极的治疗作用；人参皂苷Rg₅的药理活性研究尚处于起步阶段，但在抗癌、抗过敏及抗炎、改善记忆力、抗抑郁、促细胞生长等方面都有药理活性发现；人参皂苷Rh₄可诱导直肠癌细胞、肝癌细胞HepG2发生细胞凋亡来发挥抗肿瘤活性；人参皂苷F₄可诱导人类淋巴细胞瘤JK细胞发生细胞凋亡等。但小极性人参皂苷的传统获取方式具有含量低、成本高、环境污染等弊端。现在也没有一种可靠的方法能将三七根部的主要天然皂苷高效转化为小极性人参皂苷。

发明内容

本发明提供了一种黄篮状菌的新应用，将黄篮状菌应用于促进三七总皂苷中5种单体皂苷 (人参皂苷Rb₁、Rd、Re、Rg₁、三七皂苷R₁)高效转化为小极性人参皂苷，克服了小极性人参皂苷传统获取方式中含量低，成本高，环境污染等弊端，具有转化工艺简单，作用底物多样，转化产物丰富，实际应用价值较高等优势。

本发明黄篮状菌Talaromyces flavus为子囊菌门Ascomycota、散囊菌目Eurotiales、发菌科 Trichocomaceae、篮状菌属Talaromyces真菌，分离自新鲜三七根部土壤中。