两种非水相环境下芳香醇基葡萄糖苷的生物合成及其应用

摘要

糖苷类化合物是植物在生长发育过程中形成的次级代谢产物，是水果、鲜花以及许多经济作物如茶叶和烟草等的香气源。在这些植物组织中，挥发性气味物质以键合态糖苷的形式合成并积累下来，并在失水、离体、机械损伤、病虫侵染等特定条件下，糖苷键被水解并释放出苷元，表现出气味、抗病虫等生命特征。 糖苷的合成和应用研究在化工、食品、农业和医药等领域都广受关注。化学合成糖苷化合物技术相对成熟，但是由于反应过程中需要进行糖羟基的保护与脱保护，步骤繁琐，而且容易产生化学残留，应用范围受到很大限制。酶法合成糖苷化合物反应条件温和、选择性高并可直接以非保护的游离糖作为底物，近年来引起人们广泛关注。 本文以苦杏仁苷酶为生物催化剂，在非水相有机溶剂体系下探讨了芳香醇基葡萄糖苷和脂肪族醇葡萄糖苷的生物合成，并对合成产物进行分离纯化和鉴定；比较了在非水相体系下的有机溶剂介质和无介质系统中，芳香醇基葡萄糖苷生物合成产率的差异；研究了有机溶剂种类以及体系的含水量对酶促合成糖苷的影响；采用蚕丝素蛋白膜为载体，对苦杏仁苷酶进行了固定化，研究了固定化苦杏仁苷酶的水解和合成活性；探索了芳香族醇和芳香醇基葡萄糖苷对茶云纹叶枯病致病菌生长的抑制作用。 研究结果表明，微水无介质环境下合成糖苷的产率为60％，显著高于微水相有机溶剂环境下的合成反应；在含有机溶剂的非水体系中，含80％二氧六环以及含90％乙腈的体系酶促糖苷产率比较接近，分别为18％和14.5％；而含10％DMSO的反应体系相对较低，为7.8％；而含90％DMSO和50％DMSO的反应体系均未能合成糖苷；将苦杏仁苷酶固定到蚕丝素蛋白膜载体上后，固定化的苦杏仁苷酶具有β-葡萄糖苷酶的水解活性，但不具有β-葡萄糖苷合成酶活性。 苯甲醇和苯乙醇对茶云纹叶枯病致病菌都具有明显的抑制作用，其中，苯乙醇的抑制作用较好，EC<,50>为0.71μL/mL，MIC为1.8μL/mL；而苯甲醇的抑制作用相对较弱，EC<,50>为0.72μL/mL，MIC为2.4μL/mL。苯甲醇基β-葡萄糖苷在浓度5-40mg/mL之间，对茶云纹叶枯病致病菌表现出明显的抑菌活性。

目录

文摘

英文文摘

声明

一、文献综述

二、材料与方法

2.1仪器与试剂

2.1.1试剂和药品

2.1.2主要实验仪器

2.2实验方法

2.2.1 β-葡萄糖苷的生物合成方法

2.2.2产物的分离纯化及鉴定

2.2.3不同有机溶剂对苯甲醇基β-葡萄糖苷合成产率的影响

2.2.4酶的固定化

2.2.5苯甲醇和苯乙醇对茶树病原真菌的抑制作用

2.2.6苯甲醇基β-葡萄糖苷对茶树病原真菌的抑制作用

三、结果与分析

3.1对合成产物的初步鉴定

3.1.1薄层层析对产物的初步鉴定

3.1.2液-质联用方法对产物的分析和鉴定

3.2合成产率的比较

3.2.1标准曲线的绘制

3.2.2两种非水相环境下芳香醇基葡萄糖苷合成产率的比较

3.3有机溶剂对苯甲醇基β-葡萄糖苷合成产率的影响

3.4固定化酶的活性测定

3.5苯甲醇和苯乙醇对茶云纹叶枯病致病菌生长的抑制作用

3.6苯甲醇基β-葡萄糖苷对茶云纹叶枯病致病菌生长的抑制作用

四、讨论

4.1反应介质对糖苷合成的影响

4.1.1非水相中的酶促反应

4.1.2微水无介质环境与水相-有机相体系下糖苷合成反应的比较

4.1.3不同有机溶剂对酶促合成糖苷的影响

4.2芳香醇基β-葡萄糖苷对植物致病真菌的抑制作用

五、结论

六、参考文献

七、致谢

八、作者简介