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《合肥工业大学》 2009年
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大豆异黄酮糖苷的超临界流体萃取及固定化酶转化研究

潘利华  
【摘要】:大豆异黄酮是在大豆生长过程中形成的一类具有重要生理功能的次生代谢产物。大豆异黄酮共有12种异构体,包括染料木素、大豆苷元、黄豆黄素3种游离型的苷元和各苷元与葡萄糖基、乙酰葡萄糖基、丙二酰葡萄糖基结合的9种糖苷。大豆中糖苷的比例可达到97%-98%,而苷元只占2%-3%。大豆异黄酮糖苷须转化成苷元才能被机体吸收,发挥其生理活性作用。本论文采用超临界CO_2流体萃取法对脱脂豆粕中异黄酮糖苷染料木苷进行提取,并通过固定化β-葡萄糖苷酶催化染料木苷转化为染料木素活性苷元进行了研究,主要结果如下: 1、通过单因素试验和正交试验,获得的超临界CO_2流体萃取脱脂豆粕中染料木苷的优化工艺条件是:乙醇用量300 mL/100 g脱脂豆粕,萃取温度55℃,萃取压力30 MPa,静萃取时间120 min,动萃取时间60 min。该工艺条件下染料木苷的萃取率为794.5μg/g。通过借鉴固定床吸附/脱吸附传质理论,采用BP神经网络,建立了超临界流体萃取染料木苷的动力学模型,拟合了实验条件下的超临界萃取动力学曲线,网络训练误差和预测误差分别为1.8%和3.7%,模拟所得k_La与实验结果值的误差约为9%;确定参数后的动力学模型可较为精确地定量描述萃取床层的溶质浓度分布。 2、通过对豆科蝶形花亚科中异黄酮含量较高的大豆等32种植物萌发种子和黑曲霉等32株微生物β-葡萄糖苷酶催化染料木苷转化为染料木素的活性筛选,发现黑曲霉5-12的β-葡萄糖苷酶酶活力最大(633.76 U/mg蛋白)。分离纯化和酶学性质研究结果表明,该黑曲霉β-葡萄糖苷酶分子量约为151.7 KDa,含2个亚基;分子结构由α-螺旋7.1%、β-折叠49.0%、转角21.7%和无规卷曲22.2%组成;具有较高的热稳定性、pH稳定性和贮藏稳定性。 3、正交试验和三因素二次通用旋转组合试验优化出黑曲霉5-12在5L发酵罐中发酵生产β-葡萄糖苷酶的适宜培养工艺和培养基,优化培养工艺是:转速400 r/min,温度30℃,接种量10%,优化培养基(g/L)是:麦麸28.4,(NH_4)_2SO_4 1.2,KH_2PO_4 2.0。黑曲霉5-12在优化的产酶条件下发酵3天,发酵液中β-葡萄糖苷酶的酶活达到1493.90 U/mL。其细胞生长模型符合Monod方程,产酶动力学符合Luedeking-Piret方程。利用黑曲霉5-12细胞能够形成聚集体的特性,建立了黑曲霉5-12无载体固定化发酵β-葡萄糖苷酶的培养体系。 4、以海藻酸钠为载体,采用交联-包埋法,实现了β-葡萄糖苷酶的有效固定化。与游离酶相比,固定化酶最适温度、最适pH值和K_m值分别由50℃、4.5和2.99μg/mL下降到40℃、4.0和2.02μg/mL,具有更强的耐酸性和稳定性。该固定化酶用于催化大豆异黄酮染料木苷转化活性苷元染料木素,染料木苷转化率达100%,重复使用8次后,转化率保持75%以上。 5、以磁性纳米氮化铝颗粒为载体,以戊二醛为交联剂,在20℃、pH5.0、100 r/min下作用3.5 h后,制备了固定化β-葡萄糖苷酶。扫描电镜、红外光谱、差热分析表征了纳米颗粒固定化酶的结构特征。与游离酶相比,磁性纳米氮化铝颗粒固定化酶最适温度、最适pH值和K_m值分别由50℃、45和2.99μg/mL上升为55℃、5.0和6.41μg/mL,具有良好的贮存稳定性和操作稳定性。该固定化酶用于催化大豆异黄酮染料木苷转化活性苷元染料木素,染料木苷转化率达88%,重复使用8次后,转化率保持50%以上。与海藻酸钠固定化酶比较,磁性纳米氮化铝颗粒固定化酶对底物亲和力和染料木苷转化率稍有降低,但在外加磁场的作用下,磁性纳米氮化铝颗粒固定化酶可定向移动,有利于酶和产物的快速分离。
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TQ464.3

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【引证文献】
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1 李勇昊;里氏木霉Rut-C30产纤维素酶条件优化及酶解生物质的基础研究[D];吉林大学;2012年
【参考文献】
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1 李远华;β-葡萄糖苷酶的研究进展(综述)[J];安徽农业大学学报;2002年04期
2 李南薇;吴虹;宗敏华;娄文勇;;固定化扩展青霉脂肪酶的制备及其在玉米油转酯反应中的应用[J];催化学报;2007年04期
3 黄磊;程振民;;纳米-微米复合孔泡沫陶瓷固定化脂肪酶[J];催化学报;2008年01期
4 谢明杰,陆敏,邹翠霞,刘长江,卢明春,金凤燮;大豆异黄酮的抑菌作用[J];大豆科学;2004年02期
5 未作君;林立;倪晋仁;;超临界CO_2流体萃取大黄游离蒽醌的研究[J];高校化学工程学报;2006年02期
6 陈庆庆;夏黎明;;固定化β-葡萄糖苷酶转化糖苷型异黄酮的研究[J];高校化学工程学报;2007年02期
7 未作君;刘迎新;倪晋仁;;超临界二氧化碳流体萃取大黄蒽醌动力学模型[J];化工学报;2006年03期
8 张涛;黄哲;林章凛;;固定化β-葡萄糖苷酶双相体系中水解大豆异黄酮[J];化工学报;2008年02期
9 陈宗淇;王宁华;韩恩山;陈娟;王光信;;钙离子和pH值对海藻酸钠溶液流变性能影响[J];化学学报;1991年05期
10 李平,宛晓春,陶文沂,丁霄霖;复合诱变黑曲霉选育β-葡萄糖苷酶高产菌株[J];菌物系统;2000年01期
【共引文献】
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1 孙建全;张倩;马建军;赵新华;;基因工程技术在食品工业中的应用[J];山东农业科学;2008年02期
2 孙肖青;孙筱林;;黑豆萌发期游离异黄酮苷元成分的测定[J];山东农业科学;2008年08期
3 史成颖,唐欣昀,甘旭华,赵良侠;有机碳氮源对钝顶螺旋藻生长及叶绿素a含量的影响[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年05期
4 陈艳;陈键;;穿心莲总黄酮乙醇提取工艺的研究[J];安徽化工;2009年02期
5 张健全;张文成;刘玲;郑仁娟;张海涛;王武;;齐墩果酸在超临界CO_2中的溶解度研究[J];安徽化工;2009年06期
6 李国莲;;改性活性炭吸附净化二氧化硫实验研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年02期
7 黄友琴;黄卫萍;潘嫣丽;;柠檬百合复合饮料的研制[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年01期
8 李俊峰;云芝的生物学特征·药理作用及应用前景[J];安徽农业科学;2003年03期
9 田国政,唐巧玉;五鹤续断不同生长期主要成分含量的变化[J];安徽农业科学;2005年02期
10 杨建海,任大明;β-葡萄糖苷酶高产菌株的诱变选育及固体发酵条件的研究[J];安徽农业科学;2005年08期
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1 王丽;;苹果皮膳食纤维保健饮料的研制[A];食品安全的理论与实践——安徽食品安全博士科技论坛论文集[C];2005年
2 索化夷;骞宇;卢露;阚建全;;永川豆豉传统发酵过程中大豆异黄酮变化[A];管产学研助推食品安全重庆高峰论坛——2011年中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会学术年会暨全国食品科学与工程博士生学术论坛论文集[C];2011年
3 张伟;娄秀;;响应面法优化生姜的真空冷冻干燥工艺[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 刘彦文;孟小林;朱应;梁东瑞;;文山松毛虫核型多角体病毒的生物学特性及理化性质研究[A];杀虫微生物[C];1992年
5 任江红;秦立虎;;转谷氨酰胺酶及其在乳品加工业中的应用[A];首届中国奶业大会论文集(下册)[C];2010年
6 郭丽梅;白玉琢;;油松花粉多糖分离纯化及鉴定[A];花粉·可持续发展(纪念联络组成立20周年)——第十一届全国花粉资源开发与利用研讨会论文集[C];2010年
7 吴定;路桂红;;发酵大豆食品中染料木素含量的ELISA测定[A];中国粮油学会第二届学术年会论文选集(综合卷)[C];2002年
8 王文明;;不同产地茯苓皮中茯苓酸含量测定[A];2012全国天然药物和中药毒理、药理学交流研讨会论文集[C];2012年
9 刘伟民;马海乐;李国文;;鱼油生理活性物质EPA和DHA分离进展[A];中国西部农产品加工及产业化发展战略研讨会论文集[C];2001年
10 刘伟民;马海乐;李国文;;超临界CO_2连续浓缩鱼油EPA和DHA初探[A];中国西部农产品加工及产业化发展战略研讨会论文集[C];2001年
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1 杨宏民;井下注气驱替煤层甲烷机理及规律研究[D];河南理工大学;2010年
2 徐荣燕;嗜热真菌糖苷酶的基因克隆、表达与分子改造[D];山东农业大学;2010年
3 张延妮;珠子参化学成分及其活性成分的筛选研究[D];陕西师范大学;2010年
4 杨荣玲;酶法合成糖苷及其酯类衍生物的研究[D];华南理工大学;2010年
5 秦霞;纳米材料的制备及其在电化学生物传感器中的应用[D];南开大学;2010年
6 刘亚敏;新型固体胺吸附分离烟气中二氧化碳[D];浙江大学;2011年
7 杨坤彬;物理活化法制备椰壳基活性炭及其孔结构演变[D];昆明理工大学;2010年
8 龚金炎;竹子外表皮中护肤功能因子的研究[D];浙江大学;2010年
9 陈丛瑾;香椿有效成分的提取纯化和生物活性研究[D];中南林业科技大学;2010年
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1 周荧;腐乳发酵过程中大豆异黄酮组分的变化及理化性质的研究[D];华中农业大学;2010年
2 贺波;苎麻叶黄酮的提取、分离纯化、结构及抗氧化活性的研究[D];华中农业大学;2010年
3 丁丹华;冷榨油茶籽制备油茶籽粕蛋白及多肽的研究[D];华中农业大学;2010年
4 李浩丽;Bacillus pumilus CN8菌株高效降解猪血Hb酶的分离纯化与降解机制探讨[D];华中农业大学;2010年
5 辛龙;矿质营养对林荫银莲花生长发育和药用成分的影响[D];华中农业大学;2010年
6 王俊;林荫银莲花离体快繁体系的优化及其有效成分的研究[D];华中农业大学;2010年
7 赵茜;蛇床子素配伍植物筛选[D];华中农业大学;2010年
8 陈水莲;深海细菌Exiguobacterium Oxidotolerans A011 β-葡萄糖苷酶基因的克隆、表达与酶学分析[D];华中农业大学;2010年
9 秦华伟;黄瓜再生体系的建立及耐热材料的筛选[D];华中农业大学;2010年
10 苏超;变压吸附管道流体动力学特性研究[D];山东科技大学;2010年
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1 李勇昊;周长海;丁雷;孙元章;杨建明;;发酵培养基优化策略[J];北京联合大学学报(自然科学版);2011年02期
2 ;纤维素酶在反刍动物饲料中的应用[J];北方牧业;2011年20期
3 陈红歌;张东升;刘亮伟;;纤维素酶菌种选育研究进展[J];河南农业科学;2008年08期
4 伍红;陆兆新;吕玫;徐源;;黑曲霉AF-98固体发酵产纤维素酶的产酶条件研究[J];菌物学报;2006年03期
5 田朝光;马延和;;真菌降解木质纤维素的功能基因组学研究进展[J];生物工程学报;2010年10期
6 单达聪;王雅民;张董燕;;里氏木霉Rut C-30产非淀粉多糖酶发酵条件的研究[J];食品与发酵工业;2009年04期
7 张广臣;雷虹;何欣;单钰毓;;微生物发酵培养基优化中的现代数学统计学方法[J];食品与发酵工业;2010年05期
8 宋萍;戚小灵;胡燚;谢宁昌;;响应面法优化枯草芽孢杆菌产脂肪酶的合成培养基[J];中国生物工程杂志;2010年08期
9 郑洪立;高振;黄和;纪晓俊;白跃华;李文琦;;响应面法优化自养小球藻产生物柴油油脂[J];中国生物工程杂志;2010年08期
10 阮文兵;陈必钦;陈素华;陈秉梅;许小平;;响应面分析法优化(R)-扁桃酸发酵培养基[J];中国生物工程杂志;2010年08期
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1 王文强;固定化酿酒酵母细胞的制备及其性能研究[D];西北师范大学;2007年
2 康广博;超声波技术应用于植物木质纤维素预处理及酶水解的研究[D];湖南大学;2008年
3 刘艳青;酵母甘油合成关键酶基因在大肠杆菌中的表达研究[D];江南大学;2009年
4 廖东栋;一株丙酮丁醇梭菌高产丁醇培养基条件优化[D];华中农业大学;2009年
5 代志凯;节杆菌产β-呋喃果糖苷酶发酵工艺研究[D];南昌大学;2010年
【二级参考文献】
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1 向娟娟,朱诗国,吕红斌,阮建明,张必成,李江,李桂源;用氧化铁磁性纳米颗粒作为基因载体的研究[J];癌症;2001年10期
2 李远华;β-葡萄糖苷酶的研究进展(综述)[J];安徽农业大学学报;2002年04期
3 宛晓春,汤坚,丁霄霖;β-葡萄糖苷酶产酶菌种的选育[J];安徽农业大学学报;1997年01期
4 李平,宛晓春,丁霄霖,陶文沂;黑曲霉β-葡萄糖苷酶的活力测定和酶学性质[J];安徽农业大学学报;1998年03期
5 ;酱油能抗癌[J];安徽农业技术师范学院学报;2000年01期
6 游小清,王华夫,杨亚军;茶叶中芳樟醇香叶醇及其配糖体的研究进展[J];中国茶叶;1994年06期
7 王华夫,游小清;茶叶中β-葡糖甙酶活性的测定[J];中国茶叶;1996年03期
8 屠幼英,童启庆,骆耀平,董尚胜,须海荣;茶叶香气释放机理研究──龙井茶炒制过程中β-葡萄糖苷酶和醇系香气的关系[J];茶叶;1999年01期
9 吴虹,宗敏华,娄文勇;无溶剂系统中固定化脂肪酶催化废油脂转酯生产生物柴油[J];催化学报;2004年11期
10 陈志锋;吴虹;宗敏华;;固定化脂肪酶催化高酸废油脂酯交换生产生物柴油[J];催化学报;2006年02期
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1 孙艳梅;β-葡萄糖苷酶水解大豆异黄酮糖苷的研究[D];东北农业大学;2003年
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2 宋朝霞;石海英;;豆粕中大豆异黄酮的提取研究[J];大豆通报;2007年02期
3 朱均均;江小华;勇强;余世袁;;固定化β-葡萄糖苷酶的酶学性质[J];南京林业大学学报(自然科学版);2007年03期
4 罗建平;欧杰;潘利华;;交联β-葡萄糖苷酶聚集体的制备及其性质[J];食品科学;2007年12期
5 齐斌;刘贤金;;产大豆异黄酮β-葡萄糖苷酶菌株的筛选及酶学性质研究[J];食品科学;2007年08期
6 李笑梅;胡维;高晗;刘颖;;壳聚糖固定化β-葡萄糖苷酶酶学性质研究[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2010年06期
7 杨建海,任大明;黑曲霉β-葡萄糖苷酶高产菌株Co~(60)-52-23的选育[J];食品与发酵工业;2005年06期
8 闫会平;陈士华;吴兴泉;;黑曲霉β-葡萄糖苷酶的研究进展[J];纤维素科学与技术;2007年01期
9 刘敏;欧阳嘉;勇强;余世袁;;黑曲霉液体发酵制备β-葡萄糖苷酶的研究[J];生物质化学工程;2008年05期
10 潘利华;罗建平;;β-葡萄糖苷酶的研究及应用进展[J];食品科学;2006年12期
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1 孙建义;钱利纯;王海燕;;β-葡萄糖苷酶对肥育猪生长性能的影响及其作用机理研究[A];中国畜牧兽医学会动物营养学分会第十次学术研讨会论文集[C];2008年
2 金迪;蔡东联;张玉珍;冯晓慧;周金花;;172名上海地区成人饮食及尿雌马酚和代谢产物的调查研究[A];生命发展机遇——窗口期营养——达能营养中心第十二届学术年会会议论文集[C];2009年
3 江英;武占省;李春;李新;;大豆异黄酮分离纯化工艺的研究[A];第一届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2004年
4 刘兆平;张晓鹏;李丽;张文众;贾旭东;崔文明;王伟;李宁;;大豆异黄酮和双酚A联合暴露对新生儿期雌性大鼠的影响[A];中国毒理学会第二届全国中青年学者科技论坛会议论文集[C];2007年
5 张文众;李宁;;大豆异黄酮内分泌毒性研究[A];第四届第二次中国毒理学会食品毒理学专业委员会与营养食品所毒理室联合召开学术会议论文集[C];2008年
6 汪海波;何东平;;大豆异黄酮及大豆皂甙的抗氧化性研究[A];中国粮油学会第三届学术年会论文选集(下册)[C];2004年
7 金宏;王先远;许志勤;南文考;李培兵;吴健全;高兰兴;;大豆异黄酮对电离辐射小鼠抗氧化功能的影响[A];中国营养学会第九次全国营养学术会议论文摘要汇编[C];2004年
8 代毅;;健身运动处方与大豆异黄酮联合作用对绝经后妇女体成分和骨代谢的影响[A];第七届全国体育科学大会论文摘要汇编(二)[C];2004年
9 张晓鹏;刘兆平;李丽;张文众;宋雁;李宁;;新生儿期暴露大豆异黄酮对大鼠生殖系统的影响[A];中国毒理学会第二届全国中青年学者科技论坛会议论文集[C];2007年
10 ;大豆异黄酮、乳类与健康[A];中国营养学会第七届青年工作委员会第二次学术交流会议论文集[C];2011年
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1 中国疾病预防控制中心 营养与食品安全所 刘兆平 卢承前;大豆异黄酮与女性慢性疾病[N];科技日报;2002年
2 德以;含大豆异黄酮药物有可能致癌[N];医药经济报;2004年
3 记者 东海;西施兰研制成功大豆异黄酮雌激素[N];消费日报;2005年
4 张坤盛;如何打开大豆异黄酮产品市场[N];医药经济报;2003年
5 叶圆圆;保健品的新感觉[N];医药经济报;2005年
6 雷鸣;如何减少异黄酮的损失[N];医药养生保健报;2008年
7 丁文;大豆异黄酮市场潜力大[N];中国医药报;2003年
8 丁 乡;开发大豆异黄酮市场前景广阔[N];中国中医药报;2004年
9 江和平;大豆异黄酮有助于女性度过更年期[N];大众科技报;2006年
10 杨凯;“维他奶”——精心呵护全家健康![N];消费日报;2008年
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1 潘利华;大豆异黄酮糖苷的超临界流体萃取及固定化酶转化研究[D];合肥工业大学;2009年
2 钱利纯;高效水解大豆异黄酮β-葡萄糖苷酶及其对肉公鸡生产性能的影响研究[D];浙江大学;2008年
3 赵林果;β-葡萄糖苷酶的制备与回收利用及其基因的克隆表达[D];南京林业大学;2007年
4 韦策;β-葡萄糖苷酶的固定化及应用研究[D];南京林业大学;2012年
5 李海燕;大豆异黄酮的开发及其物质基础的研究[D];吉林大学;2012年
6 蒋守群;大豆异黄酮对岭南黄羽肉鸡生产性能、肉品质的影响和抗氧化作用机制研究[D];浙江大学;2007年
7 王玉霞;阿氏丝孢酵母(Trichosporon asahii)β-葡萄糖苷酶及葡萄糖苷类风味物质水解机制的研究[D];江南大学;2012年
8 朱凤妹;原生质体融合曲霉菌株β-葡萄糖苷酶的酶学性质及对葡萄酒增香调控作用的研究[D];沈阳农业大学;2008年
9 杨光;脂肪酶固定化的新方法研究及其应用[D];浙江大学;2009年
10 张益波;新型β-葡萄糖苷酶菌株syzx4筛选、发酵及酶纯化表征和应用[D];吉林大学;2011年
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1 欧杰;交联β-葡萄糖苷酶聚集体的制备及其生产大豆异黄酮活性苷元的研究[D];合肥工业大学;2007年
2 孙艳梅;β-葡萄糖苷酶水解大豆异黄酮糖苷的研究[D];东北农业大学;2003年
3 王海燕;β-葡萄糖苷酶对肥育猪生长性能的影响及其作用机理研究[D];西北农林科技大学;2008年
4 石姗姗;大豆异黄酮抑菌活性的研究及抑菌机制的初步探讨[D];辽宁师范大学;2006年
5 卢彩霞;葛根异黄酮及大豆异黄酮在烤乳猪贮藏加工过程中的抗氧化作用研究[D];西南大学;2010年
6 王秀征;固定化β-葡萄糖苷酶及其在烷基糖苷合成中的应用[D];江南大学;2009年
7 保玉心;固体发酵黑曲霉产单宁酶的研究[D];贵州大学;2008年
8 李文亮;大豆异黄酮的提取制备技术及分析测试方法的研究[D];中国人民解放军军需大学;2001年
9 刘丽;大豆异黄酮防治电离辐射损伤作用及其机制的研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2003年
10 郑孝贤;固定化细胞法和固定化酶法生产低聚异麦芽糖[D];广西大学;2005年
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