[发明专利]一种人参皂苷组合物的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种人参皂苷组合物的制备方法。所述的制备方法包括使用巴斯德毕赤酵母CCTCC NO.M 2016763对人参全株提取物进行发酵，即得。本发明的巴斯德毕赤酵母经特定生物发酵转化工艺后，相比人参全株提取物底物，发酵滤液中Rd、CK和R‑Rg₃的提升幅度分别可高达9％、37％和2400％，为本领域稀有皂苷的制备提供了新的方向和思路；此外本发明获得的人参皂苷组合物对角质细胞的修复能力更强。

技术领域

本发明属于生物工程领域，涉及一种人参皂苷组合物的制备方法及其应用。

背景技术

人参(Panax ginseng C.A.Mey.)，为五加科人参属多年生草本植物，始载于《神农本草经》，具有大补元气、复脉固脱、补脾益肺等功效，是一种常见的滋补强壮药，主要活性成分为人参皂苷。人参皂苷是一种固醇类化合物，在人参中有多种单体类型，它是由糖链和苷元连接而成的三萜类化合物。人参皂苷能够影响多重代谢通路，某些稀有的人生皂苷可明显地预防癌症，抑制肿瘤和癌细胞，被应用于抗癌临床治疗和癌症药物开发领域。人参中皂苷Rb₁、Rd、Re等含量较高，而Rg₁、Rg₃、Rh₁、Rh₂等为稀有人参皂苷，具有更高的活性，在改善记忆力及肿瘤防治方面效果独特。被人体吸收时，皂苷需要先经过降解脱糖基化，二醇型皂苷被分解为CK进入血液；三醇型需要水解成原人参三醇(Ppt)才能进入血液。尽管人参中天然人参皂苷含量丰富，但在人类肠胃中的吸收很差，且具有真正药理功效的皂苷代谢物CK和Ppt等含量极少，这些都使得食用人参后机体内血药浓度很难达到充分发挥药理活性的浓度。寻找可行的提取方法或生产高价值稀有人参皂苷单体的工艺路径是深入研究的重点和难点，而大量制备次级皂苷和苷元，具有极高的药用价值和商业价值。

利用微生物对人参根、花、籽等作为底物进行发酵，是研究者在了解人参活性成分功效特性的基础上，为解决稀有人参皂苷种类少，含量低，提取难度大等实际问题，结合生物转化技术和发酵技术进行的具有重要实际探索价值的深入研究。其原理是通过微生物在及代谢过程中产生的一种或多种酶对人参皂苷的C-3、C-6及C-20位置上的糖链进行结构性的修饰、通过酶催化反应将糖苷键进行水解，从而把人参中的主要人参皂苷定向转化成稀有人参皂苷或分解为苷元，使人参发酵提取物中的人体可直接摄入功效成分种类和数量明显提升。此外，相比直接提取植物成分，发酵技术通过适宜的温度、pH、氧气以及营养成分可以使菌丝的生长繁殖和新陈代谢都很旺盛，得到大量的菌丝或者次级代谢产物。

通过有益微生物(probiotic bacteria)及其代谢的葡萄糖裂合酶进行人参皂苷的裂解转化，能够有利于人体的更高效吸收。乳酸菌和芽孢杆菌是人参发酵研究中最常见的菌种，然而相比毕赤酵母真核表达体系、乳酸菌和芽孢杆菌等原核细菌的发酵周期长(如16d)，而毕赤酵母具备糖基化、蛋白质磷酸化和脂肪酰化等翻译后的加工修饰酶蛋白，表达的目标皂苷转化酶活性和产量高，可能会缩短皂苷转化发酵周期及提升目标稀有皂苷的产量。即便有部分关于使用毕赤酵母进行人参皂苷制备的记载，但底物主要是葡萄糖或人参皂苷前体物等通过达玛烯二醇代谢途径合成人参皂苷前体，产量和转化率均很低。

因此，仍有必要进一步通过代谢工程或过程工程技术来增加毕赤酵母三萜合成途径的代谢通路，进一步提高稀有皂苷生产效率和产量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为克服现有技术中使用巴斯德毕赤酵母生产稀有人参皂苷产量低的缺陷，提供一种人参皂苷组合物的制备方法及其应用。