乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici) N67-2在发酵转化人参皂苷Rg1制备稀有人参皂苷中的应用,涉及益生菌发酵技术。本技术旨在利用N67-2菌株的特性,通过发酵过程提高稀有人参皂苷的产量和质量。
背景技术
人参(Panax ginsengC.A.Mey.)作为中国传统中草药中的瑰宝,其功效涵盖了抗疲劳、抗肿瘤、降血糖以及抗炎等方面。深入研究发现,相较于初级人参皂苷,稀有人参皂苷展现出更为显著的生物活性。然而,稀有皂苷在天然人参中的含量甚微,难以满足日益增长的工业化生产及市场需求。目前,稀有人参皂苷的制备技术主要包括酸水解、碱水解、加热水解以及酶水解等方法。尽管这些方法各有特点,但化学制备法往往伴随着剧烈的反应条件,导致水解产物复杂多变,难以精确控制。而酶解法虽在某些方面展现出优势,却在实施过程中面临诸多挑战,如需对大量粗酶进行繁琐的纯化操作,且生物酶极易失活,从而大幅提升了工业化生产的成本。近年来,通过益生菌发酵转化法来制备稀有人参皂苷的技术,已成为提升人参产品生物活性的重要途径之一。
乳酸菌作为一类广受认可的益生菌,不仅在食品发酵、益生菌产品开发及医药制造中占据重要地位。研究证实,一些种类的乳酸菌,如植物乳杆菌、干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌及嗜酸乳杆菌等,能够利用人参总皂苷为底物,将其转化为一系列天然含量稀少的稀有人参皂苷,如Rg6、Rh2、F2和C-K,这些转化产物在医药领域具有显著价值。然而,有关乳酸片球菌生物转化人参皂苷的报道较少。乳酸片球菌作为一种益生菌具有多种功能特性,包括促进肠道健康、预防疾病、提高饲料利用率以及改善食品品质等方面。此外,尚无乳酸片球菌通过发酵人参皂苷Rg1单体制备稀有人参皂苷20(R)-Rh1、20(S)-Rh1、Rh4和Rk3的研究报道。本发明专利采用高产β-葡萄糖甘酶乳酸片球菌N67-2,以人参皂苷单体Rg1为底物,经发酵14天可将人参皂苷单体Rg1实现完全转化,制备稀有人参皂苷20(R)-Rh1、20(S)-Rh1、Rh4和Rk3。该工艺适合规模化工业生产,所制备的稀有人参皂苷20(R)-Rh1、20(S)-Rh1、Rh4和Rk3用途广泛,应用前景广阔。
实现思路