[发明专利]一种微生物发酵转化生产甘草次酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，特别是涉及一种用微生物转化生产甘草次 酸的技术。

背景技术

甘草为我国传统中药材，素有“国老”之称，味甘、性平。归心、肺、 脾、胃。补脾益气，清热解毒，祛痰止咳，缓急止痛，调和诸药。用于脾胃 虚弱，倦怠乏力，心悸气短，咳嗽痰多，脘腹、四肢挛急疼痛，痈肿疮毒。 可缓解药物毒性、烈性。甘草广泛应用于医药、烟草、食品等领域。甘草酸 和甘草次酸是甘草的主要有效成分，甘草酸经胃酸水解或经肝中β-葡萄糖 醛酸酶分解形成甘草次酸，甘草酸的药理作用实质上是甘草次酸的效用。

甘草次酸(Glycyrrhetinic Acid)的分子式为C₃₀H₄₆O₄，分子量470.64KD， 为白色结晶性粉末，熔点为288-297℃，结构式如图1。本品在吡啶中易溶， 在乙醇或氯仿中溶解，在汽油或乙醚中微溶，在水中不溶。

近年随着现代中药的发展，各国学者在中医理论的基础上，对甘草有效 成分——甘草次酸的药理作用进行了深入研究，以寻找高效低毒的新有效成 分应用于临床。研究发现甘草次酸不仅具有抗炎、抗溃疡、抗病毒、降血脂、 镇咳、平喘及祛痰等作用，还可用于防治病毒性肝炎、高血脂症和癌症等疾 病，是有效的干扰素诱生剂及细胞免疫调节剂。将甘草酸类药物与生物碱、 抗生素、氨基酸等复配或制成其金属化合物，还可增加药物的稳定性，提高 生物利用度，降低毒副作用。伴随甘草次酸临床应用价值的深入研究，甘草 次酸的开发利用也越来越受到国内外医药界的关注。

甘草次酸的制备未见化学合成法。目前多以天然豆科植物甘草经加工提 取来生产，即植物提取法。植物提取法以甘草为原料提取甘草酸，再通过酸 水解法水解甘草酸制取甘草次酸。

甘草为药用植物，主要分布于北纬30-55度之间的干旱和半干旱地区， 近年由于生态环境的恶化，甘草资源日趋匮乏。另外，以甘草为原料制取甘 草次酸，工艺繁琐、产品收率低、成本较高，严重制约了甘草次酸的产量。 微生物发酵法是利用微生物大规模发酵所产生的葡萄糖醛酸酶，体外转化甘 草中的甘草酸生成甘草次酸的方法。微生物发酵生产不受资源制约，具有反 应条件温和、产品专一性好、工艺简单、成本低、不造成环境污染和后处理 简单等优点，成为近年该领域研究开发的热点，也是解决当前甘草资源短缺 问题的最佳方法。

目前，国外有关甘草次酸微生物转化的研究报道不多，国内主要有四川 大学、北京中医药大学、湖北工业大学等科研机构进行相关研究，但均还处 于实验研究阶段，尚未形成规模化水平。

本发明通过紫外线和Licl复合诱变处理获得高产葡萄糖醛酸酶的微生 物菌种，选择甘草煮提液为培养基带渣发酵，采用超滤与纳滤膜联合分离技 术，对不同分子量片段的杂质分级去除，大大提高了产品转化率、收率和纯 度，达到了工业规模化水平。

发明内容

本发明提供了一种微生物发酵转化生产甘草次酸的方法，其特征是，所 述的微生物为黄曲霉Aspergillus flavus，CGMCC No.5144。

优选的是，所述的微生物发酵转化生产甘草次酸的方法中，包括以下步 骤：

步骤一、将黄曲霉(Aspergillus flavus)CGMCC No 5144接入固体PDA斜 面培养基中培养，然后从斜面上按1％的接种量接种至新鲜种子培养基中进行 培养；

步骤二、将处于生长期中的经种子培养基培养的菌种按照30％的接种量 接种至含新鲜发酵培养基的发酵罐中进行发酵培养，发酵产生含甘草次酸的 发酵液；

优选的是，所述的微生物发酵转化生产甘草次酸的方法中，在步骤二之 后还包括步骤三：然后从发酵液中分离出甘草次酸粗品，并进行纯化。

优选的是，所述的微生物发酵转化生产甘草次酸的方法中，步骤一中种 子培养基的质量百分组成为：玉米糖化液0.5～1.5％，麸皮汁4.5～5.5％，酵 母膏0.5～0.7％，硫酸铵0.05～0.15％，硫酸镁0.04～0.06％，磷酸二氢钾 0.09～0.11％，甘草酸粗品0.09～0.11％，其余为水。

优选的是，所述的微生物发酵转化生产甘草次酸的方法中，步骤一中种 子培养基培养条件为：菌株置于锥形瓶中于转速200rpm的摇床中振摇培养， 通气量0.2m³/h，培养时间24小时。