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α-熊果苷能够有效地抑制酪氨酸酶的活性,但不会妨碍黑色素细胞的正常生长,是一种稳定、安全、有效、配伍性强的美白成分,广泛应用于各种化妆品中。 本论文探讨利用基因工程菌Escherichia coli Rosetta/pET-SPase发酵生产的重组蔗糖磷酸化酶(EC2.4.1.7,Sucrose phosphorylase,SPase)催化蔗糖和氢醌合成α-熊果苷,并且对产物进行分离纯化。 利用重组大肠杆菌E coli Rosetta(DE3)/pET-SPase发酵生产重组SPase,酶活约为300 U/mL。收集的菌体经高压破碎后离心获得粗酶溶液,通过镍NTA亲和层析、超滤除盐后得到电泳纯的SPase。纯化后的重组SPase的酶活是原来的2.1倍,酶活回收率达到82.7%。 通过SDS-PAGE电泳测定,重组SPase的分子量约为59 kDa。该酶在不高于40℃,pH6.0~6.7的条件下比较稳定,最适反应温度为37℃,最适反应pH为pH6.7。以蔗糖为底物,测得SPase的转糖基反应米氏常数(Km)为7.3mmol/L,最大反应速率(Vmax)为0.2μmol/(min·mg)。 以蔗糖和氢醌为底物,利用重组SPase的粗酶溶液催化合成α-熊果苷。其最佳反应条件为:200 U/mL的酶液,20%蔗糖,1.6%氢醌,pH6.0~6.5,35℃,反应21h。α-熊果苷的产量为31g/L,α-熊果苷的摩尔产率为78.3%。 建立了α-熊果苷的分离纯化方案。对重组SPase催化反应获得的转化液进行离心,将离心后的转化液通过超滤和纳滤分别除去蛋白质和氢醌。利用粉末状活性炭160对纳滤后的截留液进行脱色,并对活性炭的添加量、脱色温度、脱色时间进行考察。利用颗粒状活性炭GH111吸附α-熊果苷,最大吸附量达到18.75g/100g活性炭。用50%的乙醇洗脱α-熊果苷,将洗脱的溶液进行浓缩、结晶、干燥,得到白色针状晶体。通过高效液相色谱检测α-熊果苷的纯度为99.9%,通过全自动旋光仪检测其比旋光度为+197°。 本论文建立了整个α-熊果苷的制备工艺,利用该方法制备α-熊果苷,过程简单,易于调控,反应周期短,α-熊果苷浓度和纯度高。