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甘草酸(Glycyrrhizin,GL)是药用甘草的有效成份,具有抑菌、抗炎、抗病毒、抗肿瘤等生物活性。单葡萄糖醛酸基甘草次酸(Glycyrrhetic acid3-O-mono-β-D-glucuronide,GAMG)作为GL的衍生物,具有更强、更广泛的生物活性。此外,GAMG还是一种高甜度、低热量的功能性甜味剂,且生物安全性也更高。因此,GAMG具有更重要的研究价值和更好的应用前景,尤其是在制药及食品行业。植物内生真菌生物多样性丰富,是尚待开发的生物催化剂宝库。迄今,有关GL生物转化为GAMG的研究已有报道,但利用植物内生真菌转化GL生成GAMG的研究鲜有研究。本研究以GL为唯一碳源,以实验室前期获得的东乡野生稻内生真菌为对象,对具有GL转化能力的菌株进行了筛选,并对其中1株具高效转化GL为GAMG的菌株S108进行了深入研究。1.建立了一种能对转化体系中GL和GAMG进行定量分析的超高效液相色谱检测法。色谱条件为:采用超高效液相色谱仪(UPLC,Acquity,Waters公司),色谱柱为C18,4.6 mm×250 mm,5μm(InertSustain,Japan),PDA检测器,检测波长为254 nm,流动相为甲醇∶乙酸(0.5%)=80∶20,进样量10μL,流速1 mL/min,柱温35?C。在进样量为0.220μg范围内,GL和GAMG检测精度高。2.采用GL为唯一碳源,以17株东乡野生稻内生真菌为对象,筛选能转化GL的菌株,发现9株菌具转化能力,其中3株可转化GL为GAMG,菌株S108催化合成GAMG活力最强。采用形态结合分子生物学方法,将菌株S108鉴定为Chaetomium globosum S108。3.初步研究了Chaetomium globosum S108产β-D-葡萄糖醛酸苷酶的工艺条件。结果表明,该酶是在GL的诱导下合成,属于胞外酶,诱导合成的最适条件为:甘草酸2 mg/mL,适合的氮源有机氮源蛋白胨或无机氮源NH4NO3,初始pH5.0,温度32?C,摇床转速140 rpm,接种量2%。4.分离菌株S108的β-D-葡萄糖醛酸苷酶粗酶,并开展其酶学特性研究。结果表明:最适温度为50?C,热稳定性范围在2550?C;最适pH 5.0,当pH为4.08.0时,酶保持相对稳定;Zn2+和H3BO3对该酶的酶活力有明显激活作用,而Fe2+在和Cu2+具明显抑制作用。5.为提高GAMG的产率,本研究先通过单因素实验及PB实验确定显著因子,随后通过最陡爬坡实验设计确定响应面优化中心点,再采用BB实验设计和响应面分析,对GL的生物转化工艺进行了优化,结果表明:当GL浓度为1.96g/L,初始pH 6.0,接种量3.96%时,GAMG的摩尔产率最大,达98.68%,较优化前提高了22.16%。