[发明专利]一种利用筛选的微生物或酶转化蓝草增产靛蓝和靛玉红的方法

说明书

本发明公开了一种利用筛选的微生物或酶转化蓝草增产靛蓝和靛玉红的方法，将蓝草直接使用或经冷冻处理、研磨处理、微波处理、揉捻处理、杀青处理等前处理后，接入筛选培养的微生物或加入这些微生物所产酶进行转化，使蓝草中生成靛蓝和靛玉红的前体物质以更高的效率转化成靛蓝和靛玉红，提高加工过程的产量和产率，缩短加工时间，使过程更高效和环保。

技术领域

本发明涉及化合物的提取方法，特别涉及一种利用筛选的微生物或酶转化蓝草增产靛蓝和靛玉红的方法。

背景技术

蓝草是一类用以生产靛蓝染料植物的总称，凡是可以制取靛蓝的植物均可称作为“蓝”(周江波，邓小红.天然靛蓝植物生化及分子生物学研究进展[J].北方园艺，2018(01)：160-166.)，靛蓝染料的制作工艺已流传上千年，常用于制靛的植物包括爵床科(Acanthacea)的马蓝(Baphicacanthuscusia(Nees)Bremek.)、十字花科(Cruciferae)的菘蓝(Isatisindigotica Fortune)、豆科(Leguminosae)的木蓝(IndigoferatinctoriaLinn)以及蓼科(Polygonaceae)的蓼蓝(PolygonumtinctoriumAit.)等，发明人在对蓝草高效生物转化靛蓝和靛玉红的同时，开发了以蓝草为原料产黑色素的方法(一种利用蓝草或蓝草加工剩余物制备黑色素的方法，CN2021106832815，2021-06-18.)。

马蓝(Baphicacanthuscusia(Nees)Bremek.)为爵床科(Acanthacea)板蓝属(Baphicacanthus)多年生草本植物，与十字花科(Cruciferae)菘蓝属(Isatis)植物菘蓝(Isatisindigotica Fortune)分别称为北板蓝和南板蓝，其茎和叶是制作中药青黛的主要原材料。图1为马蓝(左)和菘蓝(右)。

马蓝主要分布于中国华南、西南等地区，福建省野生马蓝资源丰富且栽培历史悠久，以福建马蓝为原料制成的中药“建青黛”，因其高品质而相当著名(周心怡.建青黛加工工艺及质量标准研究[D].华侨大学，2019.)。青黛具有清热解毒、凉血消斑、泻火定惊等功效，其主要活性物质为靛蓝(Indigo)和靛玉红(Indirubin)。图2为靛蓝和靛玉红的分子结构。

木蓝(Indigoferatinctoria Linn)为豆科木蓝属植物，又名槐蓝、野青靛。具有清热解毒，凉血止血之功效。主治乙型脑炎，腮腺炎，急性咽喉炎，淋巴结炎，目赤，口疮，痈肿疮疖，丹毒，疥癣，虫蛇咬伤，吐血。

蓼蓝(PolygonumtinctoriumAit.)是蓼科蓼属一年生草本植物。蓼蓝喜温暖和湿润的气候，对土壤要求不严。是主要的天然蓝色植物染料的原材料之一，蓼蓝还是常用的药用植物，叶有清热解毒之效。

靛蓝(Indigo)是一种古老的色素类物质，广泛应用于食品、医药和印染工业中，靛玉红(Indirubin)在临床上常用于治疗慢性粒细胞白血病等恶性肿瘤(王雪，孙长岗.青黛作用于急性幼粒细胞白血病的可视化“药靶蛋白模型”分析[J].世界中医药，2020，15(12)：1692-1698+1704.)。靛蓝和靛玉红作为一对同分异构体，其在天然物料中的形成途径存在差异，蓝草鲜叶中存在生成靛蓝与靛玉红的吲哚类前体物质吲哚苷。其叶片在浸泡发酵过程中，苷类在酶解作用下形成吲哚酚(indoxyl)阴离子，吲哚酚阴离子在体系中不稳定易被氧化形成吲哚酚，两分子吲哚酚缩合形成对称的靛蓝，吲哚酚进一步氧化形成吲哚醌(isatin)，一分子吲哚醌则与一分子吲哚酚缩合形成靛玉红。(杨明，刘泽玉，苏柘僮，邹文铨.“蓝”类植物中的前体物质转化为“靛”的机制探讨[J].中国中药杂志，2010，35(07)：928-931)