一种果糖糖基化的姜黄素、制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种果糖糖基化的姜黄素、制备方法及应用，以果聚糖蔗糖酶为催化剂，以姜黄素为糖基受体，以蔗糖作为糖基化供体进行酶促糖基化反应，获得果糖糖基化的姜黄素，溶解度要远高于对应的葡萄糖糖基化的姜黄素，从而拥有更好的生物利用度。拥有更好的生物利用度。

【技术实现步骤摘要】
一种果糖糖基化的姜黄素、制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及糖基化姜黄素，具体为一种果糖糖基化的姜黄素、制备方法及应用。

技术介绍

[0002]姜黄素类化合物(curcuminoids)是从中药姜黄的根、茎中提取出来的一种酚类色素，主要包括姜黄素(curcumin)、去甲氧基姜黄素(demethoxycurcumin)和去双甲氧基姜黄素(bisdemethoxycurcumin)，以姜黄素为主。
[0003]姜黄素类化合物是中药姜黄的重要活性成分，其被发现具有姜黄素具有抗癌、抗炎、抗氧化、降血脂及抗动脉粥样硬化、抗抑郁、抗帕金森氏病等多种药理活性，而且无毒，无副作用，应用领域十分广泛。
[0004]但是姜黄素水溶性和脂溶性均很差，且结构不稳定，在体内容易被降解，导致其生物利用度低，糖基化衍生被认为是提高姜黄素水溶性和生物利用度的最具有潜力的衍生化方法。
[0005]专利申请CN201310356241.5公开了一种利用潮解胶霉(Gliocladium deliquescens)NRRL1086菌株细胞催化糖苷化使得姜黄素糖基化的技术方案，其糖基化转化率可达60％，产物为葡萄糖单糖基化的姜黄素化合物。
[0006]专利申请CN202110188213.1公开了一种利用蔗糖合成酶AtSUS1和糖基转移酶CaUGT2双酶联合表达方式催化姜黄素糖基化的技术方案，其姜黄素化合能够在21h内被重组菌CaUGT2
‑
AtSUS1基本全部转化，产物为葡萄糖单糖基衍生化的姜黄素化合物，转化率达到98％。
[0007]专利申请CN201910160498.0公开了利用玉米乳杆菌(Lactobacillus zeae)CGMCC No.17026菌体细胞催化姜黄素糖基化的技术方案，其产物为葡萄糖单糖基化衍生以及葡萄糖双糖基化衍生的姜黄素化合物，其中姜黄素葡萄糖苷转化率为39％，姜黄素双葡萄糖苷转化率为4％。
[0008]然而，葡萄糖单糖基衍生化的姜黄素，即姜黄素
‑4’‑
O
‑
β
‑
D
‑
葡萄糖苷(Curcumin
‑4’‑
O
‑
β
‑
D
‑
glucoside，)其溶解性也仅有7.0
×
10
‑
3μmol/mL。
[0009][0010]目前，如何获得生物利用度更高、结构稳定、溶解度更好的姜黄素衍生物，是行业研究的热点和痛点。

技术实现思路

[0011]基于上述情况，我们公开了一种果糖糖基化的姜黄素、制备方法及应用，解决上述技术问题。
[0012]本专利技术结合现有技术中提供一种果糖糖基化的姜黄素、制备方法及应用，以果聚糖蔗糖酶为催化剂，以姜黄素为糖基受体，以蔗糖作为糖基化供体进行酶促糖基化反应，获得果糖糖基化的姜黄素，溶解度要远高于对应的葡萄糖糖基化的姜黄素，从而拥有更好的生物利用度。
[0013]果聚糖蔗糖酶(Levansucrases，LSs)(EC 2.4.1.10)属于糖苷酶家族GH68，该酶既具有转糖基活性，同时还具有水解活性。该酶的糖苷水解活性可以将蔗糖水解为葡萄糖和果糖。同时果聚糖蔗糖酶也可以以木糖、蔗糖、乳糖等糖为受体，以蔗糖作为其优先选择的底物供体，催化转移蔗糖中的果糖基残基到受体的碳链上，促进碳链延伸，从而形成低聚果糖、果聚糖以及低聚乳果糖等产物。
[0014]果聚糖蔗糖酶也被用于申请号为CN201610768114.X的中国专利文献，公开了利用肠系膜明串珠菌菌株来源的果聚糖蔗糖酶，以对苯二酚为糖基受体，通过转糖获得熊果苷及熊果苷的寡糖苷。J.Agric.Food Chem.期刊报道《Enzymatic Process Yielding aDiversity of Inulin
‑
Type Microbial Fructooligosaccharides》(DOI：10.1021/acs.jafc.9b03782)公开了以蔗糖作为果糖糖基供体，以芦丁(Inulin)作为糖基受体，形成一系列的低聚果糖糖基化的芦丁衍生物。
[0015]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0016]一种果糖糖基化的姜黄素制备方法，以果聚糖蔗糖酶为催化剂，以姜黄素为糖基受体，以蔗糖作为糖基化供体进行酶促糖基化反应；
[0017]酶催化反应条件为：缓冲液PH 4.5
‑
8.5，终浓度5g/L姜黄素作为糖基受体，终浓度为100g/L蔗糖作为糖基供体，终浓度为10g/L果聚糖蔗糖酶作为催化剂，以终浓度为10g/L槐糖脂作为增溶剂。
[0018]优选的，所述缓冲液为pH 4.5
‑
5.5的0.2M柠檬酸乙酸钠缓冲液或pH 6.5
‑
8.5的0.2MPBS缓冲液。
[0019]优选的，所述缓冲液pH 6.5
‑
7.5。
[0020]优选的，所述果聚糖蔗糖酶通过原核表达系统表达获得，所述果聚糖蔗糖酶的基因序列如SEQ ID NO.1所示。
[0021]优选的，一种果糖糖基化的姜黄素，为单果糖糖基化的姜黄素或双果糖糖基化的姜黄素；
[0022]所述单果糖糖基化的姜黄素如式Ⅰ所示：
[0023][0024]所述双果糖糖基化的姜黄素如式Ⅱ所示：
[0025][0026]优选的，一种果糖糖基化的姜黄素在制备抗癌、抗老年痴呆或抗炎药物中的应用。
[0027]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0028](1)、现有技术尚未发现能够使得姜黄素接上糖基化果糖或者果聚糖的果聚糖蔗糖酶。相比于现有技术中已经发现的需要以UDP
‑
葡萄糖作为糖基供体的各类糖基转移酶，果聚糖蔗糖酶的糖基供体为更加廉价易得的蔗糖，这使得采用果聚糖蔗糖酶催化的技术方案相比于现有技术更具有产业化优势及更低的生产成本。
[0029](2)、利用本专利技术的酶催化反应获得的果糖糖基化的姜黄素，溶解度要远高于对应的葡萄糖糖基化的姜黄素，从而拥有更好的生物利用度。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都
属于本专利技术保护的范围。
[0031]实施例1果聚糖蔗糖酶的异源表达与纯化。
[0032]本实施例所使用的果聚糖蔗糖酶LS来自于密执安棍状杆菌(Clavibacter michiganensis)，该酶的核酸及蛋白序列来自于公开的NCBI基因数据库(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/)，该酶核酸与蛋白序列公众可由参考号(NCBI Reference本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种果糖糖基化的姜黄素制备方法，其特征在于：以果聚糖蔗糖酶为催化剂，以姜黄素为糖基受体，以蔗糖作为糖基化供体进行酶促糖基化反应；酶催化反应条件为：缓冲液PH 4.5
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8.5，终浓度5g/L姜黄素作为糖基受体，终浓度为100g/L蔗糖作为糖基供体，终浓度为10g/L果聚糖蔗糖酶作为催化剂，以终浓度为10g/L槐糖脂作为增溶剂，35℃恒温振荡水浴反应6h。2.如权利要求1所述的一种果糖糖基化的姜黄素制备方法，其特征在于，所述缓冲液为pH 4.5
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5.5的0.2M柠檬酸乙酸钠缓冲液或pH 6.5
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8.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，李庆廷，强耀锋，樊冰，
申请(专利权)人：上海龙殷生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：