[发明专利]巴氏微杆菌XJ及应用该菌制备甜菊醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备甜菊醇的新方法，特别是微生物或酶转化甜菊糖苷或悬钩子苷获得甜菊醇的方法。属于药物原料生产应用领域。

背景技术

甜菊糖苷为白色、无嗅的粉末，微溶于乙醇，对热、酸、碱稳定，室温下的溶解度超过40%(王一凡, 任岱, 周风贤等. 甜菊糖食品中营养成分的研究. 中国现代医学杂志, 1997, 7(3): 63-64）。

甜菊糖苷是八种双萜糖甙的混合物，结构通式见表1，R1和R2位可连接不同种类和数量的单糖构成不同成分，其八种成分分别为：甜菊苷（甙，以下苷与甙同义）、甜菊醇双糖甙(steviolbioside)、莱鲍迪甙A (rebaudioside A，RA)、莱鲍迪甙B (rebaudioside B，RB)、莱鲍迪甙C (rebaudioside C，RC)、莱鲍迪甙D (rebaudioside D，RD)、莱鲍迪甙E (rebaudioside E，RE)、杜尔可甙A (dulcoside A，Dul - A)。其不同种类的糖苷在甜度和味质上存在较大的差异。其中以RA口感最好，其甜度为蔗糖的300倍，且甜味纯正无后味，是非常理想的天然甜味剂。而SS的甜度为蔗糖的200倍并带有一定的后苦味道，且呈味比蔗糖慢。SS和RA是甜菊叶中主要甜菊糖苷成分，约占总甜菊糖含量的90%（曹强译, 甜菊糖的特征与有效利用. 杭州食品科技, 1993, 29 (2): 8-11.）。

甜叶悬钩子苷(又名甜茶，Rubusoside)，也称为甜菊二(双）糖苷（甙），是我国南方蔷薇科(Rosaceae)植物悬钩子（甜茶）抽提出来的一种贝壳杉烯双萜苷，分子式C₃₂H₅₀0₁₃，分子量642。甜叶悬钩子苷呈淡黄色或白色粉末，味甜。悬钩子苷在该植物叶子中的含量较高(>5％)，但在植物果实中的含量甚微。悬钩子苷的化学结构与甜菊苷十分相似，结构上仅相差一个葡萄糖基。用巨大芽孢杆菌(Bacillus Megaterium)产生的环糊精葡萄糖基转移酶对悬钩子苷进行改性处理，其甜度能得到改进。我国广西一带有将甜叶悬钩子的叶加工成甜茶饮用，当地居民还有将此植物叶的水浸出液与米粉一起混合制作糕点。悬钩子苷的糖苷配基是甜菊醇(13-羟基异贝壳杉烯酸)，悬钩子苷可经本发明选育的菌转化得到甜菊醇。

甜菊醇(Steviol)为甜菊苷的苷元，分子具有对映-贝壳杉烯型四环二萜骨架结构，而对映-贝壳杉烯型二萜类化合物大多具有广泛的生理活性，如清热解毒，抗菌消炎，抗肿瘤等作用(Fuji K, Node M, Ito N, et al，Terpenoids. L. Antitumor activity of diterpenoids from Rabdosia shikokiana var occidentalis. Chem. Pharm. Bull., 1985, 33(3): 1038-1042）。甜菊醇与甜菊糖苷有类似的作用，即抗高血糖等功能，因为它们能够促进胰岛素分泌。甜菊醇生物活性与赤霉素也有相似之处, 与赤霉素的形成有关，可促进赤霉素的生物合成(Kyowa Hakka Kogyo Co Ltd.Jpn Kokai Tokyo Koho,80,120,794)。甜菊醇对种子的发芽和芽的生长均有促进作用, 这与赤霉素的生理功效相似。Bearder等发现甜菊醇在赤霉菌突变体BI-41a的作用下,转变为赤霉素GA₁, HA₁₉等(JohnR, Bearder J, Colin M W. Phytochemistry, 1975, 14(8):1741)。甜菊醇和赤霉素在植物体内的生物合成过程中有相同的前体, 即贝壳杉烯和贝壳杉烯酸, 故它们是同源的。所以, 甜菊醇对植物生长的促进作用可能是通过转化为赤霉素而实现, 以赤霉素的生理机能表现出来(柏正武，刘秀芳，徐汉生. 甜叶醇衍生物的合成及其生物活性. 应用化学. 1993, 10(4):35-38)。

甜菊醇在酸性条件下不稳定，易发生重排从而变成其同分异构体异甜菊醇，所以不能通过甜菊苷酸水解的方法制备。