不同温度对大豆糖蜜发酵法生产酒渣碱的影响研究

发表时间:2020/10/20   来源:《科学与技术》2020年6月17期   作者:李文治
[导读] 酒渣碱为一种强荧光黄色的化合物,具有淡苦味,是一种吲哚生物碱衍生物
       李文治
        无限极(中国)有限公司  广东广州  510600

        摘要:酒渣碱为一种强荧光黄色的化合物,具有淡苦味,是一种吲哚生物碱衍生物。酒渣碱具有抗HIV-1活性、抗癌活性、抗肿瘤活性、抗神经炎症活性等多种生理活性。本文以大豆糖蜜为原料,优化了米曲霉液体发酵生产酒渣碱的工艺条件。研究结果表明米曲霉在30℃发酵45d,发酵液中酒渣碱的浓度可达到0.45μg/ml。

        关键词:酒渣碱  米曲霉 发酵
        酒渣碱1936年第一次从日本米酒中发现,后来多次被科学家从当归、牛肝菌、酱油、高等植物和真菌中分离得到,并证明该化合物具有抗HIV-1活性,抗肿瘤活性。姚磊等人发现酒渣碱对金黄色葡萄球菌具有较强的抑制作用;赵雪娇等从当归中分离纯化出酒渣碱;王洪平等从头花蓼中分离出酒渣碱;董泽军等人发现酒渣碱具有抗 HIV-1的活性,但是对C8166细胞的毒性比较弱,CC50为 87.86μg/mL,对 HIV-1 诱导 C8166 细胞形成合胞体抑制的EC50为 7.27μg/mL,治疗指数为 12.09;李冬梅等从真菌 Alternaria tenuissima SY-P-07 也分离出了此化合物。有鉴于此,本文以大豆加工副产物大豆糖蜜为原料,探讨米曲霉发酵法生产酒渣碱的工艺方法。
1实验材料与方法
1.1实验材料
        米曲霉曲精 (Aspergillus oryzae)沪酿3.042,石家庄市鼎鑫酿造食品科学研究所;原料为大豆糖蜜、食盐,均为市购。酒渣碱(纯度98%)购于麦克林公司。
1.2 仪器与设备
        高效液相色谱仪,美国Waters公司;HYP-308消化炉、KDN-103F型微量凯氏定氮仪,上海纤检仪器有限公司;电子分析天平,梅特勒-托利多国际股份有限公司;pH-3E pH计,上海雷磁仪器厂;THZ-82恒温振荡器,常州国华电器有限公司;TG20-WS离心机,长沙湘智离心机仪器有限公司;Milli Q超纯水仪,默克密理博Merck Millipore公司。
1.3实验方法
1.3.1酒渣碱的制备方法
        将大豆糖蜜与3倍水混合,121℃加热15min灭菌,接种0.05%的米曲霉进行28℃摇床培养40h后,将培养液与浓度为20%(w/w)食盐水以重量1:2混合,不同温度下发酵45d后,8000rpm离心3min去除沉淀,得发酵上清液;将发酵上清液与无水乙醇以1:6的比例进行萃取,萃取3次,8000 rpm离心15min,得离心上清液;将离心上清液放置3天,有结晶析出,去除结晶,取结晶上清液;将结晶上清液浓缩,真空冷冻干燥,干燥样即为酒渣碱。
1.3.2UPLC-MS/MS分析方法
        色谱条件:Waters高效液相色谱仪,2998二极管阵列检测器;色谱柱:Agilent C18柱(150mm × 4.6 mm i.d., 5 μm,安捷伦,美国);流动相为A:乙酸:水(5:95,v/v),B:甲醇,洗脱程序:0~30 min,B为10%~25%;30~60min,B为25%~40%;60~90 min,B为40~48%。流动相流速:0.7 m L/min;柱温:28°C;进样体积:10μL。检测波长:280nm。所有分析样品均经过0.45μm一次性针式样品过滤器过滤。
        质谱条件:电喷雾离子源(ESI);扫描方式:负离子模式,扫描范围为50-1400Da;离子源电压4500 V;雾化气氮气,流速60 L/h;干燥气温度350℃;二级质谱能量:CID 40。
2实验结果
2.1干燥样的质谱分析
        将发酵得到的酒渣碱样品溶解于乙醇中,进行UPLC-MS/MS分析,结果见图1。由图1可见,酒渣碱的出峰时间为7.69min,分子量为309.0878Da。

图1 酒渣碱的一级和二级质谱
2.2不同发酵温度对发酵液中酒渣碱含量的影响

图2 发酵温度对酒渣碱含量的影响
        由图2可见发酵温度对酒渣碱含量有较大的影响。随着发酵温度从20℃上升到30℃,酒渣碱含量从0.16μg/ml上升到0.45μg/ml,但进一步升高温度到40℃,酒渣碱含量降低到0.31μg/ml。由此可见,以大豆糖蜜为原料,接种0.05%的米曲霉在30℃发酵45d后,发酵液中酒渣碱的浓度可达到0.45μg/ml。
3结论
        将大豆糖蜜与3倍水混合,接种0.05%的米曲霉进行28℃摇床培养40h后,将培养液与浓度为20%(w/w)食盐水以重量1:2混合,30℃发酵45d后,发酵上清液中酒渣碱的浓度可达到0.45μg/ml。

参考文献:
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2.赵雪娇,王海峰,赵丹奇,等.当归化学成分的分离与鉴定[J].沈阳药科大学学报.2013, 30(3):182-185.
3.王洪平,曹芳,杨秀伟,等. 头花蓼地上部分的化学成分研究[J].中草药. 2013, 44(1):24-30.
4.董泽军,王飞,王睿睿,等. 点柄乳牛肝菌子实体中抗 HIV-1活性成分[J] 中草药. 2007, 8(3):337-339.
5.费永和. 葵花籽的化学成分研究[D]. 苏州大学, 2014.
6.李冬梅,武昕,季欣岑,等. 植物内生真菌Alternaria tenuissima SY—P-07次级代谢产物的研究[J].中国药学杂志. 2014, 49(6): 464-468.
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