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黄姜皂素工业生产面临严重的环境污染和资源浪费问题。传统酸水解工艺存在污染大、成本高等突出问题,急需研发新型工艺,取代传统酸解方法。本研究在实验室创建的微生物技术清洁生产黄姜皂素新工艺基础上,以该新工艺获得的黄姜皂苷浓缩液为对象,开展微生物转化黄姜皂苷生产黄姜皂素的研究,以期完善整个微生物技术清洁生产工艺,实现完全不用酸的目标。取得了如下研究结果:(1)建立了黄姜皂苷及皂素的检测方法。检测条件为:色谱柱为Agilent C18柱,流动相为乙腈(A)和水(B),梯度洗脱条件为:0-10 min:25%→35%A;10-15 min:35%A;15-25 min:35%→55%A;25-42 min:55%A;42-52 min:55%→100%A;52-75min:100%A。流速为1 ml/min,检测波长为206 nm,柱温为25℃。该检测方法分离度良好,可同时检测多种皂苷和皂素。(2)筛选获得了一株可将黄姜皂苷高效转化成皂素的真菌,通过菌种鉴定确定其为塔宾曲霉,并将其命名为塔宾曲霉HG-57。对塔宾曲霉HG-57以黄姜皂苷培养液为底物进行发酵产皂素的条件进行了优化,获得最佳发酵条件为:以不加糖的皂苷培养液为底物,接种量25%,在37℃、180 r/min条件下发酵1.5 d。在此条件下,皂素产量可达传统酸解法的1.172倍。(3)对塔宾曲霉HG-57转化皂苷成皂素的过程进行了研究。发现在监测的6种酶的酶活中,有4种酶起作用,发酵前期纤维素酶起作用,中期β-葡萄糖苷酶和淀粉酶起作用,后期木聚糖酶起作用。转化过程中,该真菌先将多糖基的原始皂苷转化为低糖基皂苷,再转化成皂素。其中薯蓣皂苷、三角叶薯蓣皂苷、延龄草次苷和薯蓣次级苷A作为中间产物呈现先累积后水解的趋势。综上,结合微生物技术清洁生产皂素工艺,创建了一套完整的清洁生产黄姜皂素新工艺,在完全不用酸的前提下,利用高产系列糖苷酶的微生物转化黄姜皂苷,转化效率超过传统酸解工艺,为绿色生产黄姜皂素新工艺的产业化提供了技术支撑。