響應面法優化刺五加高產異嗪皮啶的發酵工藝

張 赫，萬 璐，閆佳佳，尤夢瑤，曾偉民，鄭春英

（1黑龍江大學/農業微生物技術教育部工程研究中心，哈爾濱 150500；2黑龍江大學生命科學學院/黑龍江省普通高校微生物重點實驗室，哈爾濱 150080）

0 引言

異嗪皮啶為7-羥基-6,8-二甲氧基苯并吡喃-2-酮[1]，具有抗腫瘤[2]、鎮靜催眠[3]、抗炎[4]、抗氧化[5]、冠脈保護[6]等作用，且無毒、口服易吸收[7]，是重要的醫藥原料中間體[8]。異嗪皮啶最先從刺五加等植物中分離得到[9]，但得率較低。隨著對異嗪皮啶研究的深入開展，采用化學合成制備異嗪皮啶的方法[10]陸續出現，但化學合成過程中，中間產物控制條件嚴格，使合成的成本和難度增大。因此，如何提高異嗪皮啶產率的問題一直是研究的熱點。

微生物發酵法可以大幅提高刺五加中異嗪皮啶的產率[11]，筆者在前期工作的基礎上[12]，選取內生真菌AJ14為發酵菌株，該菌株分離自野生刺五加根部的赭曲霉(Aspergillus ochraceus)[13]。研究發現，赭曲霉可產生多種次生代謝產物[14]，并具有抗菌[15]、抗腫瘤活性[16]，是備受關注的菌株。植物內生菌與宿主植物之間和諧共生，內生菌會調節或誘導宿主植物已知和未知的生物合成途徑，導致宿主植物代謝發生改變[17]；反之，宿主亦會選擇內生菌并調控其代謝[18]以適應環境。因此，采用內生菌發酵宿主植物，會導致其次生代謝產物發生改變。

本研究以異嗪皮啶含量為指標，采用單因素實驗及響應面法對內生真菌AJ14發酵刺五加的工藝條件進行優選，選擇發酵時間、初始pH、發酵溫度、搖床轉速、菌懸液加入量、底物質量濃度為發酵因素進行探究，以期獲得內生真菌AJ14發酵刺五加的最佳工藝參數，從而提高異嗪皮啶的利用率，為后續工業化生產異嗪皮啶原料提供參考。……