生物转化制备人参皂苷compound K的研究
科 技论 坛
生物转化制 备人参皂 苷 Ｃ ｏ ｍＤ ｏ Ｕ ｎ ｄ Ｋ 的研 究
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黄冠南
马姝雨
董微巍
（ 延边 大学农学院 农业 资源环境 系， 吉林 延吉 １ ３ ３ ０ ０ ２ ）
摘 要： 本文综述了微 生物制备人参皂苷 ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｕ ｎ ｄ Ｋ的方法及研 究进展 ， 目前研 究微 生物转化 法主要是利 用肠 道厌 氧茵 ， 土壤微 生 物发酵及酶 解法， 目前 ， 虽然取得 了不少有意 义的成果 ， 对转化机制的研究也取得 不少进展 ， 同时也存在很 多问题 。 关键词： 生物转化； 人参 皂苷；ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｕ ｎ ｄ Ｋ
人参皂苷CK的研究进展
人参皂苷CK的研究进展于雷;李成龙;于珊珊【摘要】人参皂苷coumpound K(CK)是人参中原人参二醇型皂苷在人体肠道内的主要代谢产物,属于稀有人参皂苷.人参皂苷CK独特的生物活性已经引起了人们广泛关注,针对它的科学研究也日益增多.因此,有必要介绍近年来人参皂苷CK药理活性和制备方法方面的研究进展.【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】5页(P31-35)【关键词】人参皂苷CK;药理活性;微生物转化;酶转化【作者】于雷;李成龙;于珊珊【作者单位】吉林农业大学食品科学与工程学院,长春130118;吉林农业大学食品科学与工程学院,长春130118;长春中医药大学吉林省人参科学研究院,长春130117;长春中医药大学吉林省人参科学研究院,长春130117【正文语种】中文人参是我国传统的中药材，在中药中具有重要的地位，其化学成分复杂，药理活性独特，具有“百草之王”的美称，古代多用于久病初愈大补元气和滋补养生之用。
2011年，人参食品正式上市，人参终于实现“药食同源”［1] 。
随着现代分离分析技术的发展，人们了解到人参皂苷是人参发挥药理作用的主要成分。
人参皂苷是由糖和苷元组成的糖苷类化合物，属于三萜化合物。
依照皂苷元的结构可分为3类：一类是齐墩果烷型五环三萜皂苷，皂苷元为齐墩果酸；另两类是达玛烷型的四环三萜皂苷，它们在人参皂苷中占大多数，是人参的主要活性成分之一。
依据苷元的不同，可将达玛烷型四环三萜皂苷分为原人参二醇系皂苷，如人参皂苷Rb1（GRb1 ）、GRd和GRh2 等，原人参三醇系皂苷，如人参皂苷Re（ GRe ）、GRg1和GRg2等［2，3] 。
到目前为止，分离出人参皂苷单体40余种，其中主要含有人参皂苷Rb1、Rb2、Rc、Rg1和Re，占人参皂苷总量的80%以上［4] ，其余皂苷只占皂苷总量的一小部分，被称为稀有人参皂苷。
虽然这些皂苷含量很少，但具有独特的药理活性。
人参皂苷的微生物转化研究进展
和资源保护 的需要 。其中，人 参、三七和西洋参等 中药 材 具 有 非 常 重 要 的 医疗 和 保健 功 能 。现 代 研 究
发 现 ：部 分 高 生 物 活 性 的人 参 皂苷 在 药 材 中含 量 很 低 或 不 存 在 ，如 人 参 皂 苷 Ｒｇ 和 人 参 皂 苷 Ｒ ２ 成 ３ ｈ等 分 ， 传 统 的 炮 制 方 法 可 以提 高 这 些 人 参 皂 苷 的 含 量 ，但 其 含 量 仍 然 非 常低 。 因 此 ， 亟待 开 展 新 型 绿 色 环 保 生 产 工 艺 的 研 究 以提 高 这 些稀 有 人 参 皂 苷 的 转 化 率 和 中药 材 资 源 的 利 用 效 率 ，降低 稀 有 人 参 皂 苷 的 生产成 本 。 ２ 人参 皂苷 的 药理 学研 究 稀 有 人 参 皂 苷 类 成 分 在 临床 使 用 过 程 中 安全 有 效 ，药 理 作 用 明确 ，能 够 为 社 会 大众 所 接 受 ，具 有 极 高 药 用 价 值 和 应 用 前 景 。某 些 稀 有人 参 皂 苷对 于
参 属 多 年 生 草 本 植 物 的 干燥 根 ， 是传 统 名 贵 中药 ，
在 我 国和 东 亚 的 应 用 已有数 千 年 。现 代 药 理 学 和 临
床 医 学 研 究 表 明 ，人 参 可 以通 过 多种 通 路 ，对 人 体
的 中枢 神 经 系 统 、 心 血 管 系 统 、 呼 吸系 统 、血 液 及
摘 要 ：研究表 明人 参稀有皂苷具有很 强的生物活性，为获得稀有人 参皂苷的各种研究越来越 多，而生物转化法制备稀有 人参皂苷 已成 为一条重要途径 。本文对产稀有 人参皂苷微生物转化 的方法 最新研究进展进行 了简 要的综述，并简要展望 了人参 皂苷生物转化研究的前景 。 关键词： 人参稀有皂 苷； 中图分类号 ：Ｑ８９ １ 微生物转化 ； 二醇型人参皂苷； 三醇型人参皂苷 文章编号 ：１０ －７ １２ １）３０ ０ —５ ０ １８ ５ （０ ２０ —１４０
稀有人参皂苷compoundK研究进展_周伟
稀有人参皂苷co m pound K 研究进展周 伟,周*(复旦大学药学院,上海200032)摘要:人参皂苷compound K 是二醇型人参皂苷在人体肠道内的主要代谢产物和最终吸收形式。
近年来,由于其各种出色的生物活性和作用,对该化合物的研究越来越受到重视。
本文对人参皂苷compound K 的制备、生物活性、吸收及代谢等研究进行了详细综述。
关键词:人参皂苷compound K;生物活性;吸收;代谢中图分类号:R 916 文献标识码:A 文章编号:0513-4870(2007)09-0917-07收稿日期:2007-03-23.基金项目:上海市科委重点项目(05431927).*通讯作者 T e:l 86-21-54237431,Fax :86-21-64225149,E-m a i :l pz hou @sh m u Advances i n t he st udy of ginsenosi de co mpound KZ HOU W e,i Z HOU Pei*(School of Phar m ac y,Fudan Universit y,Shanghai 200032,China )Abstract :G i n senosi d e co m pound K is the m ain m etabolite o f pro topanaxadiol type g inseng sapon i n si n i n testi n e after oral adm i n istration and also is the m a j o r f o r m o f protopanaxad i o l sapon i n s absor bed to the body .Recen tl y ,ginsenoside co m pound K has received i n creasi n g attention ,because i n vivo o r in vitro var i o us bio l o g ica l acti o ns o f anticancer ,hepatopro tecti v e and ant-i i n fla mm atory etc ,have shown to be m ediated by th is m etabo lite .I n th is paper ,the stud i e s of preparation ,bioacti v ities ,absorption ,distri b ution and phar m acokinetics o f co m pound K w ere rev ie w ed in deta i.lK ey w ords :g i n senosi d e co m pound K;bioacti v ity ;abso r pti o n ;m etabo lis m 人参在我国和东亚的应用已有数千年,作为滋补强身的药材闻名世界。
微生物转化人参皂苷研究进展
开发新药奠定基础 从肠道中分离出可以转化人参皂苷成 compound K
的乳酸菌，发酵后显示出对肿瘤细胞的毒性 使用该菌株及工艺制备人参皂苷 compound K，生
产成本低、杂质少，产物得率高 筛选出廉价、最优培养基、培养条件，人参皂苷
compound K 含量由 21.2% 提高到 72.7% 转化 SFPG 中 C-K 的专属性强、转化效率高，为
人参皂苷 Rh1
20(S)-人参皂苷 Rh1
人参皂苷 Rh2 及二醇组 人参皂苷苷元 PPD
人参皂苷 Rg2，Rh1 和 F1
人参皂苷 F1
C-K C-Mx G-Mc
产生新的抑菌活性物质
产生抑菌物质
环不同
主要功效成分含量提高
意义 有助于发现人参皂苷发挥作用的真正有效成分，为
的转化，也有针对三七中人参皂苷微生物转化的报道，但多 数都停留在试验阶段，没有真正用于大量生产。因此，找出 一种能有效提高稀有人参皂苷含量的微生物转化方法，并应 用于工业化生产，对医药产业的发展具有重大意义。
2 人参皂苷微生物转化研究现状
2.1 微生物转化反应机制 微生物转化是指通过微生物整体细胞或酶将复杂的底
真菌具有强大的分解利用基质的能力，在其转化三 七过程中，既能产生出新的抑菌活性物质，又能 减少或不产生原有的抑菌活性物质
超声辅助酶解人参总皂苷制备人参稀有皂苷Compound K的研究
超声辅助酶解人参总皂苷制备人参稀有皂苷Compound K的研究以转化率为指标，通过单因素考察超声功率、超声时间等超声预处理因素和pH、温度、底物浓度、酶用量、反应时间等酶解因素对转化率的影响，并应用响应面法试验优化制备工艺；采用MS，/1H，13C-NMR鉴定酶解产物。
结果表明，超声辅助酶解反应的最适条件为超声功率250 W，超声时间15 min，酶解pH 5.5，酶解温度50 ℃，酶解时间36 h，酶用量-底物4∶5，底物质量浓度1.0 g·L-1；反应产物相对分子质量622.4，核磁图谱证实产物为人参稀有皂苷Compound K。
在此条件下，以人参总皂苷计，人参稀有皂苷Compound K转化率为6.91%。
该工艺反应条件温和，转化率较高，工艺简单可靠，适合工业化生产。
标签：人参总皂苷；人参稀有皂苷Compound K；超声辅助；酶解；响应面法人参稀有皂苷Compound K（CK）是五加科人参属植物人参的一种二醇型稀有人参皂苷，被世界各个国家广泛用于疾病的预防和治疗[1]。
近年来研究发现，人参稀有皂苷CK在抗肿瘤、抗糖尿病、神经保护、抗衰老及抗炎等方面都具有明显的作用[2-8]。
但CK在植物中的含量较低，单纯分离提取难以满足应用需求[9]。
大量研究表明，人参二醇型皂苷在人参总皂苷中含量较高，且人参皂苷二醇组可以通过生物转化得到CK[10-12]，因此可以通过酶解的方法得到CK。
生物酶解技术具有选择性高、反应条件温和、转化率高、分离纯化容易、对环境无污染及成本低廉等优点[13]，近年来在中药活性成分制备中已经具有了一定的研究价值。
以蜗牛酶等水解中药提取物及中药单体成分中的糖苷键，可制备具有较高活性的低级苷或苷元[14-15]。
本文研究超声辅助酶解人参总皂苷，利用超声波的空化效应、热效应和机械振动等作用[16]，促使底物与酶充分结合，从而提高酶解转化率。
另外，本文采用蜗牛酶酶解人参总皂苷制备CK，大大降低实验成本，更利于工业化生产。
稀有人参皂苷生物转化技术研究进展
稀有人参皂苷生物转化技术研究进展稀有人参皂苷是一类在人参中含量较低的人参皂苷，具有广泛的生物活性，对于抗氧化、抗肿瘤、抗炎和抗衰老等方面具有重要的医药价值。
稀有人参皂苷的含量低主要由于其合成途径受限，传统的提取方法效率低且成本高。
因此，针对稀有人参皂苷的生物转化技术研究具有重要的现实意义。
本文将对稀有人参皂苷生物转化技术的研究进展进行详细介绍。
稀有人参皂苷主要包括人参皂苷Ro、Rb3、Rh2和Rg3等，其中人参皂苷Rh2和Rg3对于抗癌具有较好的作用。
目前，已经开展了多种途径的生物转化技术来提高稀有人参皂苷的含量和提取效率。
例如，通过利用微生物发酵和植物细胞培养等方式，可以使稀有人参皂苷通过合成途径进行生物转化。
此外，还可以通过基因工程技术来提高合成稀有人参皂苷的能力。
最近的研究表明，利用微生物进行生物转化是一种快速有效的方法。
通过筛选和改良高效微生物菌株，可以提高对稀有人参皂苷的生物转化能力。
例如，科学家成功地利用一株微生物菌株Pseudomonas sp. KH-1将齐墩果酸转化为Rg3，该方法可以有效提高稀有人参皂苷的产量和纯度。
另外，植物细胞培养也被广泛应用于稀有人参皂苷的生物转化研究。
植物细胞培养可以通过优化培养条件来提高稀有人参皂苷的合成效率。
例如，一些研究者通过调节培养基的组成、添加适当的激素和信号分子等，成功地提高了人参皂苷的合成率和产量。
此外，基因工程技术也是提高稀有人参皂苷生物转化能力的一种重要途径。
通过克隆和转化稀有人参皂苷的合成基因，可以使植物或微生物产生大量的稀有人参皂苷。
例如，通过将人参皂苷合成基因导入到酵母菌中，可以大幅度提高稀有人参皂苷的产量和含量。
总的来说，稀有人参皂苷的生物转化技术研究已经取得了一系列进展。
通过利用微生物发酵、植物细胞培养和基因工程等方法，可以提高稀有人参皂苷的含量和提取效率，从而为其广泛应用于医药工业提供了新的途径。
未来，研究者还应进一步改良相关技术和开发新的方法，以提高稀有人参皂苷的生物转化效率和经济效益。
人参皂苷化合物生物合成进展
中国生物工程杂志 China Biotechnology,2021 ,41 ( 1) ：80-93DOI ：10. 13523/j.cb. 2010014人参皂昔化合物生物合成进展* * **收稿日期=2020-10-15 修回日期:2020-12-04*国家自然科学基金（22008186）、陕西省自然科学基础研究计划（2019JQ-523）资助项目**通讯作者，电子信箱：wuzhans@ 126. com刘啸尘▽范代孙2杨瞪武占省宀（1西安工程大学环境与化学工程学院西安市纺织化工助剂重点实验室西安710048）（2西北大学化工学院陕西省生物材料与发酵工程技术研究中心 西安710069）摘要 人参皂昔是我国许多传统名贵药用植物的主要活性物质，在医药、保健品、营养品和化妆品开发领域有广阔的应用前景，特别是稀有人参皂昔具有显著的抗肿瘤、保护神经系统、保肝护 肝等药理活性。
但其在植物中含量低且不稳定，严重影响了人参皂昔类物质的开发利用。
自20世纪末以来，随着生物技术的不断发展和多种生物基因组的测序和解析，使得人参皂昔通过异源 细胞的生物合成来解决以上问题成为可能。
因此，如何构建人参皂昔人工合成体系、调控人参皂 昔生物合成及提高皂昔产量引起了越来越多的关注。
综述了人参皂昔的异源人工合成途径的构建及其生物合成调控方面的研究进展，并针对人参皂昔生物合成及调控过程中存在的问题以及未来的研究方向进行了总结和展望。
关键词人参皂昔生物合成基因挖掘底盘细胞调控策略中图分类号Q819人参皂昔主要来源于人参（Panax ginseng ）、西洋参 （American ginseng ）和三七（Panax notoginseng ）等多种名贵药用植物的重要次级代谢产物,是这些药用植物发挥 药效的主要活性成分3）。
人参皂昔在医药、保健品、营养品和化妆品开发领域有广阔的应用前景，越来越多含 有人参皂昔的新药物制剂和保健品研发上市31。
稀有人参皂苷生物转化技术研究进展
稀有人参皂苷生物转化技术研究进展人参皂苷结构组成及药理活性的研究表明，稀有人参皂苷相比于原型人参皂苷具有药理作用活性更高，吸收利用能力更强的优势，如稀有人参皂苷Rg3、C-K、Rh4等，但含量极低，且几乎没有天然产物的存在，野生山参和红参也只存在极少量，所以如何转化高活性作用强效的稀有人参皂苷成为当下热门研究对象。
1 酶法生物转化技术1.1 糖苷酶转化李有海等[1]通过β-糖苷酶和人参茎叶总皂苷发生水解反应后得到的水解产物经过分离纯化后，通过波谱鉴定出一个未有相关报道的新的人参皂苷元（20（S）-达玛烷-3β，6α，12β，20，25-五醇）。
崔莹莹[2]首先应用多种糖苷酶分别进行多组合发生催化反应，分离纯化得到稀有人参单体皂苷Rc、Rb2和Rb3，转化率分别为49.50%、40.00%、47.10%，又以CobgllA和Bglpc28作为单独或组合的催化剂，对Rc、Rb2以及Rb3进行转化，实验数据显示此方法可作为制备六种高纯度的稀有人参皂苷（C-Mc、C-O、C-Mx、C-Mx1、C-Mc1以及C-Y）的方法。
彭婕等[3]采用人参皂苷Ⅰ型酶（来自A.nigerg.848菌），在水解PPD型皂苷中得到4条转化机理：①Rb1→Rd→F2、C-K②Rb1、Rd→F2→C-K③Rb2、Rc→C-O、C-Mc1④C-O、C-Mc1→C-Y、C-Mc→C-K，该实验还为低成本制备稀有皂苷C-K、F2、C-Mc和Rh2提供科学理论基础。
刘春莹[4]利用人参皂苷Ⅰ型酶（从A.nigerg.848菌和g.48菌获得），并以这两种不同来源的人参皂苷Ⅰ型酶对西洋参PPD型皂苷进行水解反应，水解产物分离纯化后得到F2、C-Mc、C-Y和C-K，并表明从A.nigerg.848菌获得的人参皂苷Ⅰ型酶催化活性更强，理论转化率分别为69.50%、43.70%、42.40%和69.50%；李冠亨等[5]利用人参皂苷Ⅲ型酶（从基因克隆的E.coliC41菌获得）对人参皂苷Rc定向转化制备C-Mc，产物纯度90%，得率为58.33%。
【2018最新】关于人参皂苷体外转化和分析方法的研究进展-word版 (4页)
本文部分内容来自网络，本司不为其真实性负责，如有异议请及时联系，本司将予以删除== 本文为word格式，下载后可编辑修改，推荐下载使用！==关于人参皂苷体外转化和分析方法的研究进展人参是五加科、人参属植物，其作为药材使用己有两千多年的历史，《神农本草经》《本草纲目》等古代医药书籍都详细的记述了人参的医用价值，一直被视为中药中的翘楚。
研究发现人参中含有多种化学成分，如人参皂苷、多糖、酚性化合物、多肽及氨基酸、生物碱、维生素、挥发性油、微量元素、甾醇类及酶类等成分。
其中人参皂苷是人参的主要有效成分之一，它是由皂苷元与糖结合而形成的糖苷类化合物，含量约为4%。
人参皂苷一般呈白色、无定形粉末，或无色、针状结晶，味微甘苦。
人参皂苷按照苷元的结构不同可分为达玛烷型( Dammarene type ) 、齐墩果酸型( Oleanolic acid type) 和奥克梯隆型( Ocotillol type) 。
达玛烷型人参皂苷又根据苷元上所连有羟基不同分为原人参二醇型( Ra1、Ra2、Ra3、Rb1、Rb2、Rb3、Rc、Rd 等) 和原人参三醇型( Re、Rf、Rg1、Rg2、Rh1) ; 而齐墩果酸型皂苷则是五环三萜型皂苷，人参皂苷R0是目前发现的唯一的该类皂苷。
一般人参所含有的皂苷中，齐墩果酸类皂苷占7% ～10%，原人参二醇类皂苷45 ～60%，原人参三醇类皂苷占12 ～20%。
迄今为止，科学家们已分离出来200 多种人参皂苷和非皂苷成分并确定了它们的化学结构。
此外，对人参皂苷药理作用的研究也较为广泛，研究表明人参皂苷具有抗肿瘤、抗衰老、抗血栓和动脉硬化、增强机体免疫功能、降血糖等作用。
此外，研究发现某些人参皂苷对心肌缺血、烧伤创面愈合、人的精子活力等具有特殊疗效。
近代研究发现，人参中所含有的低极性、稀有人参皂苷具有更强的生物活性，更易被机体吸收，大量制备次级苷和苷元具有明显的药用价值和商业价值。
但其在人参中含量极少，单纯的依靠提取分离技术很难满足工业化生产的需求。
219316083_稀有人参皂苷生物转化的研究进展
袁松竹，王斌，周旋，等. 稀有人参皂苷生物转化的研究进展[J]. 食品工业科技，2023，44（12）：480−489. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022080204YUAN Songzhu, WANG Bin, ZHOU Xuan, et al. Research Progress on the Biotransformation of Rare Ginsenosides[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(12): 480−489. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022080204· 专题综述 ·稀有人参皂苷生物转化的研究进展袁松竹1,2，王 斌1,2，周 旋1,2，赵升铭1,2，王 义1,2，雷 军1,2, *，陈 屏1,2,*（1.吉林农业大学生命科学学院，吉林长春 130118；2.吉林省人参基因资源开发与利用工程研究中心，吉林长春 130118）摘 要：人参皂苷作为人参中的主要活性成分，被广泛应用于食品和药品中。
人参皂苷因化学结构差异导致其具有不同的性质和功能。
具有高活性的稀有人参皂苷在自然界中含量很低，限制了人参皂苷资源的利用。
通过不同方法将高含量人参皂苷转化为稀有人参皂苷是获得稀有人参皂苷的重要途径。
本文以人参皂苷的结构、药理作用为基础，综述生物修饰法对人参皂苷的糖基水解和母核结构的影响，并对稀有人参皂苷在食品、药品中应用的研究现状、未来发展趋势进行了分析，为改善人参皂苷资源应用提供理论依据。
关键词：稀有人参皂苷，人参皂苷衍生物，生物转化，糖基水解，糖基化本文网刊:中图分类号：R284 文献标识码：A 文章编号：1002−0306（2023）12−0480−10DOI: 10.13386/j.issn1002-0306.2022080204Research Progress on the Biotransformation of Rare GinsenosidesYUAN Songzhu 1,2，WANG Bin 1,2，ZHOU Xuan 1,2，ZHAO Shengming 1,2，WANG Yi 1,2，LEI Jun 1,2, *，CHEN Ping 1,2, *（1.College of Life Science, Jilin Agricultural University, Changchun 1301182, China ；2.Jilin Engineering Research Center for Ginseng Genetic Resources Development and Utilization,Changchun 130118, China ）Abstract ：As the main active component in ginseng, ginsenoside is widely used in food and medicine. Ginsenosides have different properties and functions due to their different chemical structures. The content of rare ginsenosides with high activity is very low in nature, which limits the utilization. It is an important way to obtain rare ginsenosides by transforming high content ginsenosides into rare ginsenosides through different methods. Based on the structure and pharmacology of ginsenosides, this paper reviews the effects of biotransformation on the glycosyl hydrolysis and parent nucleus structure of ginsenosides, and it analyzes the application status and future development trend of rare ginsenosides in food and medicine,providing a theoretical basis for improving the application of ginsenosides resources.Key words ：rare ginsenosides ；ginsenoside derivatives ；biotransformation ；glycosyl hydrolysis ；glycosylation人参（Panaxginseng C. A. Meyer ） 为五加科多年生草本植物，是传统名贵中药。