糖苷酶转化人参皂苷Re制备稀有人参皂苷20(S)-Rh1的研究开题报告

1. 研究目的与意义

人参在过去的2000多年在我国中一直被作为传统中医药材广泛使用，其显著的抗疲劳，抗氧化等药理活性使其成为了研究的热点。

目前，通过现代分离提取技术对人参中所含活性物质进行分析，已获得超过180种活性物质，其中不同程度糖基化的达玛烷类甾体皂苷－人参皂苷被认为是人参中主要的活性成分。

2. 国内外研究现状分析

2002 年，日本学者 zou 等 从云南 野生三七中分离出六种新型达玛烷型三萜皂苷。

现已分离出 的人参皂苷有 50 多种[4]，相信将来会有更多的人参皂苷被 发现。

人参皂苷 rb1 和 rg1 在天然植物中含量较高，而 rg3、rh2、compand k 等含量甚微。

3. 研究的基本内容与计划

2.实验方案及计划 (1)将成功构建耐高温β-葡萄糖苷酶基因tpebgl3的大肠杆菌表达载体pet-tpebgl3转化到宿主菌bl21 de3中得到产酶重组菌； (2)优化基因工程菌pet-tpebgl3-bl21产β-葡萄糖苷酶tpebgl3的诱导表达条件，得到电泳纯的目的蛋白，并测定酶学性质；优化基因工程菌pet-rha-bl21产α-鼠李糖苷酶rha的诱导表达条件。

(3)对两种酶协同催化转化人参皂苷re生成最终产物稀有人参皂苷20(s)-rh1的生物酶转化模式进行探索，尝试不同的水解模式，对比总结创制一套较优的生产工艺用于制备稀有人参皂苷20(s)-rh1。

2013.2中旬 :阅读指定文献，对实验方法及内容进行了解并撰写文献综述。

4. 研究创新点

通过人参皂苷的结构分析，发现Rh1相比于人参皂苷的多有组分Re或Rg1，仅相差碳 20-位的吡喃葡萄糖基与碳6-位的鼠李糖基，目前有多种方法可以将多组分人参皂苷转化为稀有组分Rh1，然而无论是热处理、酸处理或者是碱处理等方法都不具有立体选择性同时剧烈的反应条件会严重影响最终产物的得率，而酶法转化相对上述方法更加温和同时具备较强的催化专一性，因此我们认为生物酶转化多组分人参皂苷Re制备稀有人参皂苷Rh1具有可行性。

本实验室在前期的研究中，克隆表达了一种Thermotoga属来源耐高温的β-葡萄糖苷酶和一种黑曲霉来源的α-鼠李糖苷酶，两者可用于转化人参皂苷，但两者的反应条件及酶催化模式等制备工艺还未被系统研究，为高效、转一地制备人参皂苷稀有组分Rh1，本课题将对两种酶的高效表达及制备稀有组分人参皂苷Rh1的工艺路线进行系统研究。