本项目团队开发了一种有效的组合生物技术方法,包括组织培养、固定化和水解方法来获得稀有人参皂苷。根据糖苷酶水解人参皂苷的途径,筛选到6种β-糖苷酶进行酶促水解,并将它们组合使用,可获得Rh2、Rg3、CK等10余种稀有人参皂苷,其产量范围为5.54-32.66 mg L-1。在优化后的pH和温度条件下使用固定化的糖苷酶BglPm和Bgp1,Rh2的产量进一步提高了7%,最高产量达到51.17mg L-1。
该方法提供了一种高效的、获取多种稀有人参皂苷的平台,该体系易于放大、操作方便、且大大提高了酶的利用率、降低了成本。相比微生物细胞工厂一般只能生产单种稀有皂苷,该方法可以同时获得10余种稀有皂苷具有优势,该策略为其它药用植物的稀有皂苷的获得提供了一种新的思路。该项工作于2020年3月7日在线发表在国际生物工程类期刊《Biotechnology and Bioengineering》上。同时获得发明专利一项。
- 制药行业:稀有人参皂苷在制药行业有着广泛的应用,可以用于开发治疗心血管和神经性疾病的药物,以及保健品。利用固定化酶生物反应器技术,可以更高效地进行稀有人参皂苷的转化和生产,为制药企业提供更稳定、可靠的原料供应。
- 食品和饮料行业:稀有人参皂苷也可以用于生产功能食品和饮料,如人参茶、人参酒等。通过固定化酶生物反应器技术,可以更好地控制生产过程,提高产品的质量和稳定性。
- 农业领域:在农业领域,稀有人参皂苷可以用于提高农作物的抗病能力和产量,促进农业可持续发展。通过固定化酶生物反应器技术,可以更高效地生产稀有人参皂苷,为农业提供更好的技术支持。
- 保健品领域:稀有人参皂苷在保健品领域也有着广泛的应用,如人参粉、人参胶囊等。利用固定化酶生物反应器技术,可以更好地控制生产过程,提高产品的质量和稳定性,为保健品市场提供更优质的产品。
北林业大学(东北林大,Northeast Forestry University),始建于1952年7月,坐落于黑龙江省哈尔滨市,是一所以林科为优势、林业工程为特色的教育部直属高校,由教育部、国家林业局、黑龙江省人民政府三方共建,国家“双一流”建设高校”,国家“211工程”“985工程优势学科创新平台”重点建设高校,高水平行业特色大学优质资源共享联盟成员高校,“双一流”农科联盟成员高校,入选国家“2011计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越农林人才教育培养计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家教育体制改革试点学校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、全国深化创新创业教育改革示范高校、全国高校实践育人创新创业基地、国家生态文明教育基地。
- 提高产量和效率:固定化酶生物反应器技术可以更高效地进行稀有人参皂苷的转化和生产,提高生产效率和产量。这种技术具有高密度、高效率的特点,有利于大规模、高效益的工业化生产。
- 优化产品质量:通过固定化酶生物反应器技术,可以更好地控制生产过程,提高产品的质量和稳定性。这种技术可以减少杂菌污染机会,避免批次间的质量波动,提高产品的品质和可靠性。
- 降低生产成本:固定化酶生物反应器技术可以重复使用酶,降低酶的使用成本。同时,通过优化生产工艺和减少废物处理费用,可以进一步降低生产成本,提高企业的经济效益。
技术转让、合同、入股均可,具体资金双方协商,希望尽快落地实现产业化。