无患子皂苷的发酵法纯化及应用性能研究

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无患子果皮中含有丰富的皂苷和倍半萜糖苷,是天然的非离子表面活性剂,其提取液具有非常强的表面活性以及杀菌、消炎、抗肿瘤等生物活性。本研究以无患子皂苷浓缩液为原料,采用干酵母发酵法同时纯化无患子皂苷和生产酒精,并将发酵液与其他表面活性剂复配,评价其去污力与抑菌效果,以期为无患子资源的开发利用提供思路。首先以提高皂苷纯度、最大程度消耗糖源、最少利用皂苷、提高酒精产量为目标筛选得到适宜的干酵母为8号。以无患子皂苷浓缩液(SW)的两倍或4倍稀释液(固形物含量20.00%或10.00%)活化后接种1.5%干酵母,30℃静置发酵4d后皂苷纯度从45.71%提高到75.50%,总糖含量从14.25%下降至3.02%,酒精产量可达5.33%(W%),皂苷含量稍有下降。接着比较了无患子皂苷发酵前后的表面活性、抑菌性和去污力,发现发酵液(SWF)的高温稳定性、临界胶束浓度(cmc)、泡沫性能及乳化力有显著改善,对炭黑污布、蛋白污布、皮脂污布的去污值分别从89.0%、45.2%、52.3%提高到99.1%、54.1%、63.2%;无患子提取液对皮肤癣菌表现出极强的抑菌活性,对细菌表现出中等程度的抑菌活性,对黑曲霉和黄曲霉则完全没有活性。尤其是对红色毛癣菌的抑菌性,发酵后最低抑制浓度(MIC)从0.78mg/mL降低至0.39mg/mL。按照Rosen理论,将SWF与其他表面活性剂(脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、十八烷基三甲基氯化铵(1831)、烷基聚葡萄糖苷(APG)、脂肪醇聚氧乙烯醚(Pepega))按复配增效的最佳配比配制成一定浓度的二元复配体系,并测定复配体系的cmc、临界胶束浓度时的表面张力(γcmc)、泡沫性能、乳化力等,发现SWF与APG复配的效果最好;与SWF单独作用相比,APG/SWF复配体系的抑菌和去污效果均有所提高,尤其对绿脓假单胞菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌的MIC值大大降低,对大肠杆菌的抑菌活性有小幅度增强,APG/SWF复配体系在表面活性剂浓度分别为66.7/33.3mg/mL、33.4/16.7mg/mL,洗涤时间≥30min,可抑制50%以上上述细菌和皮肤癣菌。本研究结果表明无患子皂苷具有良好的表面活性和抑菌性,为进一步开发利用无患子资源提供了基础信息。
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