綠色木霉菌黃色素的發(fā)酵優(yōu)化、提取分離及結(jié)構(gòu)鑒定.pdf

1、本文以綠色木霉菌(Trichoderma viride)為試驗(yàn)菌株，首先對(duì)其所產(chǎn)生的黃色素進(jìn)行發(fā)酵動(dòng)力學(xué)特征的研究，然后對(duì)綠色木霉菌進(jìn)行定向培養(yǎng)使其產(chǎn)生更多的黃色素，在最優(yōu)培養(yǎng)基組成及發(fā)酵條件下對(duì)黃色素發(fā)酵液進(jìn)行提取、分離和物質(zhì)鑒定，得出綠色木霉菌黃色素5個(gè)組分物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)，為開發(fā)一種新型的微生物代謝產(chǎn)生的天然色素提供研究依據(jù)。本文的主要研究成果如下：
　　 1、綠色木霉菌(T．viride)黃色素發(fā)酵液不同稀釋倍數(shù)的溶液在29

2、0nm及380nm處有最大吸收峰，該黃色素最大吸收波長(zhǎng)與已有較多報(bào)道的紅曲黃色素的最大吸收波長(zhǎng)(370、388nm)相近。在T．viride產(chǎn)黃色素的液態(tài)發(fā)酵過程中，通過測(cè)定菌體干重、吸光值（色價(jià)）、殘?zhí)菨舛群蚿H值，得到T．viride液態(tài)發(fā)酵過程中菌體生長(zhǎng)、黃色素合成和底物消耗的動(dòng)力學(xué)參數(shù)變化曲線。從發(fā)酵過程曲線可以得出綠色木霉菌體生長(zhǎng)和黃色素的合成屬于部分生長(zhǎng)偶聯(lián)型。
　　 2、在培養(yǎng)基碳源、氮源組成，裝液量及搖床轉(zhuǎn)速、接

3、種量、培養(yǎng)時(shí)間及培養(yǎng)溫度等單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用Box-Behnken 設(shè)計(jì)及響應(yīng)面分析法優(yōu)化T．viride產(chǎn)天然黃色素的培養(yǎng)基組成和發(fā)酵工藝條件。結(jié)果表明，在試驗(yàn)范圍內(nèi)，T．viride產(chǎn)黃色素的優(yōu)化培養(yǎng)條件為：馬鈴薯液態(tài)培養(yǎng)基（250 g·L-1 馬鈴薯浸汁，2g·L-1Na2HPO4），外加碳源選擇21.7 g·L-1木糖，搖瓶裝液量為50 mL/250 mL，培養(yǎng)溫度35℃，接種量6％(v/v)，搖床轉(zhuǎn)速120 r·min-

4、1，培養(yǎng)時(shí)間152 h。在優(yōu)化培養(yǎng)條件下發(fā)酵液黃色素的色價(jià)為52.8±0.8 U·mL-1。馬鈴薯培養(yǎng)基中添加尿素、硫酸銨、蛋白胨、牛肉浸粉等氮源會(huì)抑制黃色素的生成。
　　 3、利用薄層層析與紅外及紫外光譜聯(lián)用的方法快速、高效地獲得了綠色木霉菌黃色素物質(zhì)成分的主要信息。通過對(duì)紅外光譜譜圖解析可知，三個(gè)色素成分譜圖曲線大致相同，每個(gè)物質(zhì)又有不同的吸收譜帶，黃色素物質(zhì)中出現(xiàn)了羥基、氨基、甲基、亞甲基、羧基及烯鍵、炔鍵、苷鍵、酯鍵的特

5、征峰，各物質(zhì)又不同程度地含有芳香骨架，其在紫外掃描光譜中也得到了印證。由此可知色素物質(zhì)含有的官能團(tuán)較多，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。在紫外光譜掃描中，三個(gè)明顯的紫外吸收峰位置及強(qiáng)度表明了該類色素物質(zhì)為含有由少到多環(huán)的芳香烴類物質(zhì)，其中成分b、c 兩者都是稠環(huán)芳烴，可能是萘、蒽、菲等并各自有不同的取代基及官能團(tuán)。
　　 4、通過對(duì)綠色木霉菌的黃色素及代謝物的溶劑提取及分步萃取，及正相柱層析、葡聚糖凝膠Sephadex LH-20柱層析和高效液相

6、色譜（HPLC）的分離方法，應(yīng)用電子噴霧質(zhì)譜（ESI-MS），1H-1H COSY，13C-1H COSY，HMBC和 NOESY在內(nèi)的一維和二維核磁共振技術(shù)進(jìn)行鑒定，共得到 5個(gè)純品化合物。分別為:化合物 E1-2、2,4-已二烯酸、Viridenepoxydiol、Sorbiquinol、Vertinolide。其中E1-2為從未報(bào)道的新化合物，且E1-2、Sorbiquinol、Vertinolide 均為首次從T．viride中