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【摘要】目的:探讨阿卡波糖发酵工艺。方法:通过改变复合有机氮源、葡萄糖、铵盐和磷酸盐的含量,探讨各发酵培养因素对阿卡波糖产量的影响。结果:阿卡波糖的发酵氮源采用热榨黄豆饼粉/冷榨黄豆饼粉=1:2时具有最大的发酵产量;葡萄糖浓度为2.5%时,阿卡波糖具有最大发酵单位;当硫酸铵加入量占0.1%时,阿卡波糖发酵具有最大发酵单位;磷酸盐的用量对阿卡波糖发酵单位具有显著性的抑制作用,在浓度为0.05时具有最大发酵单位,随着磷酸盐用量的增加,阿卡波糖的产量受到明显的抑制。结论:阿卡波糖的发酵工艺受到多种因素的影响,各物质并不是加入越多越好,而是都有一定的限度。
【关键词】阿卡波糖,葡萄糖,硫酸铵,磷酸盐
【分类号】:TQ464.1
阿卡波糖(Acarbose)是一种假性四糖,中文名称为:O-4,6-双脱氧-4[[(1S,4R,5S,6S)4,5,6-三羟基-3-(羟基甲基)-2-环己烯]氨基]-(-D-吡喃 葡糖基(1→4)-O-)-D-吡喃葡糖基(1→4)-D-吡喃葡萄糖[1],来源主要由游放线菌的发酵液中提取得到的,阿卡波糖因为具有优秀的控制血糖的能力,在治疗II型糖尿病方面属于临床一线用药,临床需求量较大[2],因此,探讨阿卡波糖的发酵工艺,提高其产量和质量具有重要的意义。
1资料与方法
1.1实验资料 实验菌种为游动放线菌(Actioplanessp.AC-7);实验培养基:种子培养基组成为:每100mL种子培养基中包括1.8g麦芽糖+0.5g酵母粉+2.5g热榨黄豆饼粉+0.2g甘油+0.2g轻质碳酸钙+常水配置调节PH=6.5。发酵培养基组成为:每100mL发酵培养基中包括8g高麦芽糖+2g葡萄糖+2g热榨黄豆饼粉+0.2g玉米浆+0.1g谷氨酸+0.15g磷酸二氢钾+0.1g三氯化铁+0.4g碳酸钙+常水配置调节pH=7.0。配置完成后在28℃条件下置于220r/min的摇床中培养24小时后,再在30℃条件下置于220r/min的摇床下培养80小时。
1.2检测条件 对阿卡波糖发酵单位的检测方法为紫外-可见分光光度法和高效液相色谱法:紫外检测仪器为岛津LC-10AT泵,积分仪为C-R6A;HPLC选择hypersilNH2正相色谱柱(250mm×4.6mm,5um),流动相配制方法为乙腈和磷酸盐的缓冲溶液(65:35,浓度为0.01mol/L,调节pH值为7.0),检测时流速设置为每分钟1mL,检测波长为210nm。
1.3检测方法 发酵液在离心机中离心(4000r/min条件下离心30分钟),离心结束后取上清液1mL,与2mL乙腈和0.5mL蒸馏水充分混合后再11000r/min离心条件下离心10min,上清液经0.45um微孔滤膜法过滤后进样检测。同时,精密称取阿卡波糖标准品,用蒸馏水配制出200mg/L的标准品作为对照品。
1.4效价计算方法 样品中阿卡波糖的效价强度=(W标×S样/S标)×样品稀释倍数。其中W标为标准品的效价,S样为样品的峰面积,S标为标准品的峰面积。
2结果
2.1复合有机氮源对阿卡波糖发酵的影响结果 在阿卡波糖的发酵培养基中选择不同的有机氮源物质进行培养,以观察不同的碳源对发酵产量的影响,具体比较结果如下表1:
由实验结果可明显看出:其他条件相同的基础上,阿卡波糖的发酵氮源采用热榨黄豆饼粉/冷榨黄豆饼粉=1:2时具有最大的发酵产量。
2.2葡萄糖用量對阿卡波糖发酵单位的影响 通过改变速效碳源-葡萄糖的含量,探讨速效碳源对阿卡波糖生物合成是否存在抑制作用,具体结果如下表2:
由数据结果可以看出,速效碳源的加入量并不是越多越好,加入到一定值后,阿卡波糖具有最大发酵单位,再加入,反而会抑制阿卡波糖的发酵产量。
2.3硫酸铵用量对阿卡波糖发酵单位的影响 通过改变速效铵离子的含量,探讨铵离子对阿卡波糖生物合成是否存在抑制作用,具体结果如下表3:
由数据结果可以看出:当硫酸铵加入量占0.1%时,阿卡波糖发酵具有最大发酵单位,当再增加铵离子的浓度时,阿卡波糖的发酵单位随着硫酸铵百分含量的增大而显著性降低,具有明显的抑制作用。
2.4磷酸盐用量对阿卡波糖发酵单位的影响 通过改变磷酸盐的含量,探讨磷酸盐对阿卡波糖生物合成是否存在抑制作用,具体结果如下表4:
由数据结果表可以看出:磷酸盐的用量对阿卡波糖发酵单位具有显著性的抑制作用,在浓度为0.05时具有最大发酵单位,随着磷酸盐用量的增加,阿卡波糖的产量受到明显的抑制。
参考文献
[1] SU Jian-bin,WANG Xue-qin,CHEN Jin-feng etc.Glycemic variability in insulin treated type 2 diabetes with well-controlled hemoglobin A1c and its response to further treatment with acarbose[J].中华医学杂志(英文版),2011,124(1):144-147.
[2] Rosenbaum P.,Peres R.B.,Zanella M.T.etc.Improved glycemic control by acarbose therapy in hypertensive diabetic patients: effects on blood pressure and hormonal parameters[J].Brazilian Journal of Medical and Biological Research,2002,35(8).1121.
【关键词】阿卡波糖,葡萄糖,硫酸铵,磷酸盐
【分类号】:TQ464.1
阿卡波糖(Acarbose)是一种假性四糖,中文名称为:O-4,6-双脱氧-4[[(1S,4R,5S,6S)4,5,6-三羟基-3-(羟基甲基)-2-环己烯]氨基]-(-D-吡喃 葡糖基(1→4)-O-)-D-吡喃葡糖基(1→4)-D-吡喃葡萄糖[1],来源主要由游放线菌的发酵液中提取得到的,阿卡波糖因为具有优秀的控制血糖的能力,在治疗II型糖尿病方面属于临床一线用药,临床需求量较大[2],因此,探讨阿卡波糖的发酵工艺,提高其产量和质量具有重要的意义。
1资料与方法
1.1实验资料 实验菌种为游动放线菌(Actioplanessp.AC-7);实验培养基:种子培养基组成为:每100mL种子培养基中包括1.8g麦芽糖+0.5g酵母粉+2.5g热榨黄豆饼粉+0.2g甘油+0.2g轻质碳酸钙+常水配置调节PH=6.5。发酵培养基组成为:每100mL发酵培养基中包括8g高麦芽糖+2g葡萄糖+2g热榨黄豆饼粉+0.2g玉米浆+0.1g谷氨酸+0.15g磷酸二氢钾+0.1g三氯化铁+0.4g碳酸钙+常水配置调节pH=7.0。配置完成后在28℃条件下置于220r/min的摇床中培养24小时后,再在30℃条件下置于220r/min的摇床下培养80小时。
1.2检测条件 对阿卡波糖发酵单位的检测方法为紫外-可见分光光度法和高效液相色谱法:紫外检测仪器为岛津LC-10AT泵,积分仪为C-R6A;HPLC选择hypersilNH2正相色谱柱(250mm×4.6mm,5um),流动相配制方法为乙腈和磷酸盐的缓冲溶液(65:35,浓度为0.01mol/L,调节pH值为7.0),检测时流速设置为每分钟1mL,检测波长为210nm。
1.3检测方法 发酵液在离心机中离心(4000r/min条件下离心30分钟),离心结束后取上清液1mL,与2mL乙腈和0.5mL蒸馏水充分混合后再11000r/min离心条件下离心10min,上清液经0.45um微孔滤膜法过滤后进样检测。同时,精密称取阿卡波糖标准品,用蒸馏水配制出200mg/L的标准品作为对照品。
1.4效价计算方法 样品中阿卡波糖的效价强度=(W标×S样/S标)×样品稀释倍数。其中W标为标准品的效价,S样为样品的峰面积,S标为标准品的峰面积。
2结果
2.1复合有机氮源对阿卡波糖发酵的影响结果 在阿卡波糖的发酵培养基中选择不同的有机氮源物质进行培养,以观察不同的碳源对发酵产量的影响,具体比较结果如下表1:
由实验结果可明显看出:其他条件相同的基础上,阿卡波糖的发酵氮源采用热榨黄豆饼粉/冷榨黄豆饼粉=1:2时具有最大的发酵产量。
2.2葡萄糖用量對阿卡波糖发酵单位的影响 通过改变速效碳源-葡萄糖的含量,探讨速效碳源对阿卡波糖生物合成是否存在抑制作用,具体结果如下表2:
由数据结果可以看出,速效碳源的加入量并不是越多越好,加入到一定值后,阿卡波糖具有最大发酵单位,再加入,反而会抑制阿卡波糖的发酵产量。
2.3硫酸铵用量对阿卡波糖发酵单位的影响 通过改变速效铵离子的含量,探讨铵离子对阿卡波糖生物合成是否存在抑制作用,具体结果如下表3:
由数据结果可以看出:当硫酸铵加入量占0.1%时,阿卡波糖发酵具有最大发酵单位,当再增加铵离子的浓度时,阿卡波糖的发酵单位随着硫酸铵百分含量的增大而显著性降低,具有明显的抑制作用。
2.4磷酸盐用量对阿卡波糖发酵单位的影响 通过改变磷酸盐的含量,探讨磷酸盐对阿卡波糖生物合成是否存在抑制作用,具体结果如下表4:
由数据结果表可以看出:磷酸盐的用量对阿卡波糖发酵单位具有显著性的抑制作用,在浓度为0.05时具有最大发酵单位,随着磷酸盐用量的增加,阿卡波糖的产量受到明显的抑制。
参考文献
[1] SU Jian-bin,WANG Xue-qin,CHEN Jin-feng etc.Glycemic variability in insulin treated type 2 diabetes with well-controlled hemoglobin A1c and its response to further treatment with acarbose[J].中华医学杂志(英文版),2011,124(1):144-147.
[2] Rosenbaum P.,Peres R.B.,Zanella M.T.etc.Improved glycemic control by acarbose therapy in hypertensive diabetic patients: effects on blood pressure and hormonal parameters[J].Brazilian Journal of Medical and Biological Research,2002,35(8).1121.