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西洋参(panax quinquefolius),隶属于五加科人参属,其功效以及外观与我国传统人参类似,根部含有丰富的活性成分,是一种具有极高经济价值的药材,在传统中药材方面具有悠久的应用历史,具有滋阴补气,延缓衰老,抗疲劳,消炎,抗肿瘤等多种药用功效。2019年西洋参被列为既是食品又是中药材的物质生产经营试点。药理学研究表明,人参皂苷为其中的主要生理活性成分,如何提高人参皂苷的含量及转化稀有人参皂苷成为多年来的研究热点问题。西洋参中含有三种类型的皂苷:分别为达玛烷型和齐敦果烷型和奥克悌隆型。主要的人参皂苷属于四环三萜类达玛烷型,通过对比C-3、C-6和C-20位置上糖苷配体的不同,达玛烷型皂苷又可以分为原人参二醇型(PPD)和原人参三醇型(PPT)两种。人参皂苷的微生物转化主要是利用微生物产生的酶对PPD皂苷的C-3、C-20位以及PPT皂苷的C-6和C-20位的糖苷配基进行修饰,使得含量较高的人参皂苷的糖基水解从而转化为稀有人参皂苷,并且生物转化法具有无污染、生产成本小等特点。本论文从西洋参根际土壤中分离出一株可以特异性转化人参皂苷Rb1为稀有人参皂苷CK的菌株,提取了该菌株的DNA并构建了系统进化树对该菌株进行分子生物学分类,之后对菌株的发酵转化条件进行了优化,以期提高转化效率,研究结果如下:1、通过16s rDNA基因片段及系统进化树分析该菌株为芽孢杆菌Bacillus sp.strain AU3b4(MF612187.1)。2、从菌株S’12发酵液中分离沉淀出含有能特异性转化人参皂苷的β-葡萄糖苷酶的粗酶液,通过紫外可见分光光度计测量酶解pNPG后pNP的释放量来测定酶活,酶活为667 U/mL;3、用粗酶液对转化温度、pH和转化时间进行优化,转化结果分别通过TLC和HPLC进行检测,确定适宜的转化条件为:在皂苷添加量1 mg/mL时,转化温度25℃,pH 7.0,转化时间为6 d,转化效率可达到41%。4、通过TLC和HPLC分析该菌株分泌的β-葡萄糖苷酶转化人参皂苷Rb1的途径为Rb1→Rd→F2→CK。因此,本实验筛选出了一株可以用于特异性转化人参皂苷Rb1为稀有人参皂苷CK的芽孢杆菌,为实现利用芽孢杆菌转化人参皂苷Rb1为稀有人参皂苷CK提供了一种新的途径和参考。