收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

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。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 潘利华;罗建平;查学强;王贵娟;李想;;海藻酸钠固定化β-葡萄糖苷酶的制备及其性质研究[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2007年10期
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
11 梁华正;杨水平;丁志刚;饶军;;弱碱性大孔树脂固定化硫磺菌β-葡萄糖苷酶的实验研究[J];食品科技;2008年02期
12 岑俊静;汪钊;;响应面法优化酶法水解大豆异黄酮的条件[J];食品研究与开发;2009年07期
13 宋京城;蔡健;;交联壳聚糖固定化β-葡萄糖苷酶的稳定性研究[J];食品研究与开发;2011年02期
14 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(自然科学版);1998年03期
15 闫会平;吴兴泉;陈士华;刘昌雄;;黑曲霉β-葡萄糖苷酶的基因克隆[J];河南工业大学学报(自然科学版);2006年01期
16 刘小杰;何国庆;陈启和;倪辉;;黑曲霉β-葡萄糖苷酶发酵培养基的优化[J];中国食品学报;2006年02期
17 汪海波;黄爱妮;张含俊;刘良忠;;固定化β-葡萄糖苷酶的酶学性质研究[J];食品科学;2011年09期
18 谢宇;尚晓娴;曹黎华;;黑曲霉产β-葡萄糖苷酶液体培养基研究[J];南昌航空大学学报(自然科学版);2007年04期
19 刘星斌;张宗舟;蔺海明;马旭光;;航天诱变黑曲霉ZM-8菌株固态发酵产β-葡萄糖苷酶的研究[J];甘肃农业大学学报;2009年02期
20 田长城;王永斌;任茂生;;啤酒糟固态发酵产β-葡萄糖苷酶的研究[J];生物学杂志;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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
中国重要报纸全文数据库 前10条
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
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978