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本实验以传统的药用植物黄芩为研究材料,筛选并构建了生物转化黄芩中黄芩苷和汉黄芩苷的固定化菌株体系。以转化率为指标,优化了黄芩中黄芩苷和汉黄芩苷生物转化为黄芩素和汉黄芩素的工艺,同时对转化前后样品的抗氧化活性进行了评估,为合理高效的利用黄芩资源及药用植物开发提供了重要的科学依据。1.筛选出黄芩生物转化的菌株体系通过高效液相色谱定量分析测定黄芩药材生物转化前后四种黄酮类成分含量的变化,筛选出米曲霉和酵母菌可使黄芩中黄芩苷和汉黄芩苷生物转化为黄芩素和汉黄芩素。通过生物转化,黄芩中的黄芩苷、黄芩素、汉黄芩苷和汉黄芩素的含量分别由134.13,19.16,31.97 和 7.49 mg/g 变化为 48.54,35.28,15.43 和 15.21 mg/g,黄芩苷和汉黄芩苷的转化率分别为63.83%和51.84%。2.建立了固定化菌株的方法:海藻酸钠的终浓度:3%氯化钙的浓度:3%固定化时间:2h通过固定化菌株酶活力测定实验,得到固定化的米曲霉的酶活力值为0.74 ± 0.09 U/g,固定化酵母菌的酶活力为0.63 ±0.11 U/g,固定化的复合米曲霉和酵母菌的酶活力值为1.09 ± 0.13 U/g,当固定化菌株重复使用15次后,固定化菌株酶活力仍可达到82.3%。3.确定了固定化菌株生物转化黄芩的优化工艺参数优化后得到最佳的工艺优化参数为:菌液的浓度为:1.5×107cells/mL固定化菌株添加量:12 g初始的pH值为:5.0液固比为:30:1 mL/g转化时间为:48 h转化温度:33 ℃在上述优化的条件下,经过固定化菌株发酵转化后,黄芩苷和汉黄芩苷的转化率分别达到了 91.62%和90.02%,黄芩素和汉黄芩的含量从19.16 ± 0.92 mg/g和7.49 ± 1.36 mg/g 增加到 66.36 ± 0.59 mg/g 和 22.75 ± 0.63 mg/g,分别提高了 3.46 倍和 3.04 倍。4.评估了固定化菌株转化前后黄芩的抗氧化活性通过DPPH自由基清除法、ABTS法和β-胡萝卜素-亚油酸法对转化前后黄芩的总抗氧化能力进行研究。DPPH自由基清除法测得转化前后黄芩样品的IC50值分别为0.417和0.366 mg/mL;ABTS法测得转化前后黄芩样品的IC50值分别为0.722和0.579mg/mL;β-胡萝卜素-亚油酸法测得转化前后黄芩样品的IC50值分别为0.421和0.347 mg/mL。结果表明经固定化菌株发酵转化的黄芩,其抗氧化能力明显增强。本实验不仅为黄芩资源的合理开发利用、大规模工业化生产提供了坚实的理论基础,也为黄芩中黄酮类成分作为天然抗氧化剂在食品工业和其他领域发挥其潜在的价值提供了科学依据。