一种生产长链糖基化染料木素的方法技术

本发明专利技术公开了一种生产长链糖基化染料木素的方法，属于酶工程以及发酵工程技术领域。本发明专利技术提供了一种生产长链糖基化染料木素的方法，利用此方法生产长链糖基化染料木素可提高反应液中长链糖基化染料木素的含量以及反应液中长链糖基化染料木素的含量占反应液中总糖基化染料木素含量的比例，将反应液中长链糖基化染料木素的含量提高至10.3g/L，将反应液中长链糖基化染料木素的含量占反应液中总糖基化染料木素含量的比例提高至70％。

A method of producing long chain glycosylated dye lignin

【技术实现步骤摘要】
一种生产长链糖基化染料木素的方法
本专利技术涉及一种生产长链糖基化染料木素的方法，属于酶工程以及发酵工程

技术介绍
染料木素(Genistein)，又称5,7,4-三羟基异黄酮、染料木黄酮或金雀异黄素，广泛分布于自然界中，主要存在于大豆、绿豆、苜蓿、燕麦、大麦、黑麦、小麦、玉米等谷类植物中，是一种具有弱雌激素样作用的非雌激素类化合物，在医药以及保健等领域均具有极高的应用前景。目前，染料木素类产品主要集中于预防以及治疗心血管疾病、女性更年期综合症、乳腺增生、乳腺癌、前列腺癌等方面，其作为肿瘤细胞的预防剂，具有不杀伤正常细胞的特点，因此受到各国医药界的高度重视。然而，由于染料木素具有很强疏水性，导致其生物利用度低，难以达到临床治疗疾病的目的，这大大限制了其在医药以及保健等领域中的应用。因此，如何提高染料木素在水溶液中的溶解度，成为目前国内外关注的焦点。有研究表明，二葡萄糖基染料木素和三葡萄糖基染料木素在水中的溶解度分别是染料木素的3700倍和44000倍(具体可见参考文献：LiD,RohSA,ShimJH,MikamiB,BaikMY,ParkCS,ParkKH.2005.Glycosylationofgenistinintosolubleinclusioncomplexformofcyclicglucansbyenzymaticmodification.JAgricFoodChem53:6516-24)。也有研究表明，将染料木素进行糖基化并不影响其生理生化功能(具体可见参考文献：ChungMJ,KangAY,LeeKM,OhE,JunHJ,KimSY,AuhJH,MoonTW,LeeSJ,ParkKH.2006.Water-solublegenistinglycosideisoflavonesup-regulateantioxidantmetallothioneinexpressionandscavengefreeradicals.JAgricFoodChem54:3819-26)。并且，有研究表明，糖基化染料木素在体内内会水解为可被人体吸收的葡萄糖与染料木素，安全性较高(具体可见参考文献：ChungMJ,KangAY,LeeKM,OhE,JunHJ,KimSY,AuhJH,MoonTW,LeeSJ,ParkKH.2006.Water-solublegenistinglycosideisoflavonesup-regulateantioxidantmetallothioneinexpressionandscavengefreeradicals.JAgricFoodChem54:3819-26)。因此，可通过将染料木素进行糖基化以提高其水溶性。环糊精葡萄糖基转移酶(Cyclodextringlycosyltransferase，简称CGTase或CGT酶，EC2.4.1.19)是常见的可催化糖基化反应的酶，可使用此酶对染料木素进行糖基化。在此基础上，研究表明，糖基化染料木素所连糖链越长，水溶性越好(具体可见参考文献：LiD,RohSA,ShimJH,MikamiB,BaikMY,ParkCS,ParkKH.2005.Glycosylationofgenistinintosolubleinclusioncomplexformofcyclicglucansbyenzymaticmodification.JAgricFoodChem53:6516-24)。因此，生产大量的长链糖基化染料木素对提高其应用价值至关重要。但是，现有的环糊精葡萄糖基转移酶合成长链糖基染料木素的效率较低，合成短链糖基染料木素的效率较高，这大大限制了利用环糊精葡萄糖基转移酶合成长链糖基化染料木素的产量。因此，急需找到一种产量高的生产长链糖基化染料木素的方法。
技术实现思路
[技术问题]本专利技术要解决的技术问题是提供一种产量高的生产长链糖基化染料木素的方法。[技术方案]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种生产长链糖基化染料木素的方法，所述方法为将含有麦芽糊精、染料木素和环糊精葡萄糖基转移酶(Cyclodextringlycosyltransferase，简称CGTase或CGT酶，EC2.4.1.19)的反应体系于pH为4～8、温度为30～60℃、转速为120～180rpm的条件下进行反应，得到反应液；将反应液进行分离，得到长链糖基化染料木素；所述环糊精葡萄糖基转移酶为氨基酸序列如SEQIDNO.1、SEQIDNO.3、SEQIDNO.4、SEQIDNO.5、SEQIDNO.6或SEQIDNO.7所示的环糊精葡萄糖基转移酶中的一种或一种以上。所述长链糖基化染料木素是指四糖基化染料木素、五糖基化染料木素和/或六糖基化染料木素。在本专利技术的一种实施方式中，所述方法为将染料木素溶解于二甲基亚砜中配制成染料木素溶液；将麦芽糊精溶解于缓冲液A中配制成麦芽糊精溶液；将环糊精葡萄糖基转移酶溶解于缓冲液B中配制成酶液；将染料木素溶液、麦芽糊精溶液和酶液混合得到反应体系；将反应体系于pH为4～8、温度为30～60℃、转速为120～180rpm的条件下进行反应，得到反应液；将反应液进行分离，得到长链糖基化染料木素。在本专利技术的一种实施方式中，所述反应的pH为4或8、温度为45～50℃。在本专利技术的一种实施方式中，所述环糊精葡萄糖基转移酶为氨基酸序列如SEQIDNO.4所示的环糊精葡萄糖基转移酶。在本专利技术的一种实施方式中，所述缓冲液A为PBS缓冲液、柠檬酸缓冲液或乙酸钠缓冲液。在本专利技术的一种实施方式中，所述缓冲液B为PBS缓冲液、柠檬酸缓冲液或乙酸钠缓冲液。在本专利技术的一种实施方式中，所述缓冲液A的浓度为25～75mmol/L。在本专利技术的一种实施方式中，所述缓冲液B的浓度为25～75mmol/L。在本专利技术的一种实施方式中，所述染料木素溶液的浓度为5～15g/L。在本专利技术的一种实施方式中，所述麦芽糊精溶液的浓度为20～60g/L。在本专利技术的一种实施方式中，所述酶液的浓度为10～20U/L。在本专利技术的一种实施方式中，所述染料木素溶液、麦芽糊精溶液和酶液的体积比为2～4:4～6:1～3。在本专利技术的一种实施方式中，所述反应的时间为20～24h。本专利技术还提供了上述方法在生产长链糖基化染料木素中的应用。[有益效果]本专利技术提供了一种产量高的生产长链糖基化染料木素的方法，利用此方法生产长链糖基化染料木素可提高反应液中长链糖基化染料木素的含量以及反应液中长链糖基化染料木素的含量占反应液中总糖基化染料木素含量的比例，将反应液中长链糖基化染料木素的含量提高至10.3g/L，将反应液中长链糖基化染料木素的含量占反应液中总糖基化染料木素含量的比例提高至70％。附图说明图1：反应温度对反应液中短链糖基化染料木素以及长链糖基化染料木素的摩尔含量占反应液中总糖基化染料木素摩尔含量的比例的影响。图2：反应pH对反应液中短链糖本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产长链糖基化染料木素的方法，其特征在于，所述方法为将含有麦芽糊精、染料木素和环糊精葡萄糖基转移酶的反应体系于pH为4～8、温度为30～60℃、转速为120～180rpm的条件下进行反应，得到反应液；将反应液进行分离，得到长链糖基化染料木素；所述环糊精葡萄糖基转移酶为氨基酸序列如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.3、SEQ ID NO.4、SEQID NO.5、SEQ ID NO.6或SEQ ID NO.7所示的环糊精葡萄糖基转移酶中的一种或一种以上。/n

【技术特征摘要】
1.一种生产长链糖基化染料木素的方法，其特征在于，所述方法为将含有麦芽糊精、染料木素和环糊精葡萄糖基转移酶的反应体系于pH为4～8、温度为30～60℃、转速为120～180rpm的条件下进行反应，得到反应液；将反应液进行分离，得到长链糖基化染料木素；所述环糊精葡萄糖基转移酶为氨基酸序列如SEQIDNO.1、SEQIDNO.3、SEQIDNO.4、SEQIDNO.5、SEQIDNO.6或SEQIDNO.7所示的环糊精葡萄糖基转移酶中的一种或一种以上。


2.如权利要求1所述的一种生产长链糖基化染料木素的方法，其特征在于，所述方法为将染料木素溶解于二甲基亚砜中配制成染料木素溶液；将麦芽糊精溶解于缓冲液A中配制成麦芽糊精溶液；将环糊精葡萄糖基转移酶溶解于缓冲液B中配制成酶液；将染料木素溶液、麦芽糊精溶液和酶液混合得到反应体系；将反应体系于pH为4～8、温度为30～60℃、转速为120～180rpm的条件下进行反应，得到反应液；将反应液进行分离，得到长链糖基化染料木素。


3.如权利要求1或2所述的一种生产长链糖基化染料木素的方法，其特征在于，所述反应的pH为4或8、温度为45～50℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩瑞枝，柴宝成，潘艳莹，倪晔，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32