甜叶菊植物乳杆菌发酵产物分离与活性研究

摘要

甜叶菊（Stevia rebaudiana）是一种菊科多年生灌木，含有甜菊糖苷外，另有重要的生物活性的黄酮类、甾体类、香豆素类等多种化学成分，已被广泛应用到食品、药品、饲料、医药等行业。目前，国内外对甜叶菊研究重点集中在甜菊糖苷的分离纯化及应用上，对甜叶菊其它化学成分及其发酵产物活性的研究尚未见到报道。因此，本研究以甜叶菊为试验材料，利用植物乳杆菌进行液体发酵，以抑菌活性为追踪模型，对发酵产物进行分离纯化，并通过现代波谱学的方法分析确定其化学结构，以期通过微生物转化获得结构新颖、高生物活性的化学成分。
　　本研究主要内容包括：⑴以甜叶菊为原材料，经酵母菌和植物乳杆菌液体发酵后对其发酵产物就四种常见致病菌进行抑菌活性探究。通过比较发酵产物产量及产物抑菌活性试验结果，确定甜叶菊发酵菌株为植物乳杆菌。⑵对甜叶菊植物乳杆菌发酵产物用乙酸乙酯和正丁醇分别进行萃取，并对萃取物进行抑菌活性测定，结果表明乙酸乙酯及正丁醇相均具有广谱抑菌效果，且乙酸乙酯相抑菌活性高于正丁醇相，水相对指示菌无抑菌活性。对甜叶菊发酵产物乙酸乙酯相采用硅胶柱、Sephadex LH-20、薄层制备及高效液相色谱法等方法，共分离得到15个化合物。通过核磁共振（NMR）、高分辨质谱（HR-ESI-MS）等现代波谱技术及文献对比等方法对分离得到的化合物进行结构鉴定：一个二萜类化合物：甜菊醇（Stevia）；一个香豆素类化合物：东莨菪内酯（7-Hydroxy-6-methoxycoumarin）；三个黄酮类化合物：槲皮素（Quercetin）、山柰酚（Kaempferol）和芹菜素（Apigenin）；一个脂肪酸：棕榈酸（Palmitic acid）；一个呋喃酮类化合物：二氢猕猴桃内酯（Dihydroactinidiolide）；两个嘧啶类化合物：胸腺嘧啶（Thymine）和尿嘧啶（Uracil）；一个醛类化合物：香草醛（Vanillin）；一个甾醇类化合物：豆甾醇（Stigmasterol）；一个酚类化合物：儿茶酚（Pyrocatechol）；还分离得到姜黄素（Curcumin）和对羟基苯乙醇（4-Hydroxyphenethyl alcohol）及1,2-丁二醇（1,2-Butanediol）。其中化合物东莨菪内酯、山柰酚、芹菜素、胸腺嘧啶、尿嘧啶、香草醛，1,2-丁二醇及姜黄素为首次从甜叶菊及其发酵产物中分离得到。⑶体外抑菌试验结果表明:在质量浓度为1mg/mL时，三个黄酮化合物及儿茶酚对受试菌表现出广谱抑菌活性，姜黄素对受试菌表现出较强的抑制作用，其他化合物无抑菌活性。其中槲皮素对 E. coli, P. aeruginosa, B. subtilis and S. aureus的MIC值分别为15.6μg/mL、15.6μg/m、31.3μg/mL和31.3μg/mL；芹菜素和山柰酚对E. coli, P. aeruginosa, B. subtilis and S. aureus的MIC值相同，分别为31.3μg/mL、31.3μg/mL、125μg/mL和62.5μg/mL。儿茶酚对 E. coli, P. Aeruginos a, B. subtilis and S. aureus菌MIC值分别为250μg/mL、250μg/mL、500μg/mL和500μg/mL。姜黄素对B. subtilis的MIC值为500μg/mL，对S. aureus的MIC值为1mg/mL。⑷体外细胞毒活性试验结果表明：经MTT法测试细胞毒活性发现，儿茶酚、姜黄素、槲皮素、山柰酚和芹菜素均具有一定的抑制胃癌SGC-7901细胞活性，且呈现剂量-效应关系，IC50值分别为71.6μg/mL、31.6μg/mL、35.9μg/mL、36.1μg/mL和10.0μg/mL。其他化合物对SGC-7901细胞无明显抑制作用。

目录

声明

第一章 前言

1.1 甜叶菊研究进展

1.2 植物源天然抗菌剂的研究进展

1.3 微生物转化研究进展

1.4 研究目的与意义

1.5 研究内容及技术路线

第二章 甜菊叶转化菌株的筛选及发酵产物抑菌活性研究

2.1材料与仪器

2.2 试验方法

2.3 结果与分析

2.4 本章小结

第三章 甜叶菊植物乳杆菌发酵产物的分离纯化与鉴定

3.1 仪器与材料

3.2 实验方法

3.3 结果与分析

3.4 讨论

3.5 本章小结

第四章 甜叶菊发酵产物活性测定

4.1 材料与仪器

4.2 试验方法

4.3 试验结果与分析

4.4 本章小结

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2 文章创新性

5.3 展望

参考文献

附录

缩略词

致谢

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