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京尼平是茜草科植物黃梔子經(jīng)生物轉(zhuǎn)化而得到的一種天然生物交聯(lián)劑。本項(xiàng)目利用固定化酶水解梔子苷制備京尼平，研究分離純化工藝，摸索出穩(wěn)定制備高純度京尼平的條件，并研究其在生產(chǎn)梔子藍(lán)色素以及用于制備固定化酶中的應(yīng)用。

京尼平（Genipin）是一種新型天然蛋白交聯(lián)劑，是由茜草科植物梔子果實(shí)中的京尼平苷（亦稱梔子苷）經(jīng)β-葡萄糖苷酶水解而制得。京尼平能自發(fā)與含氨基的化合物形成環(huán)狀的分子間和分子內(nèi)交聯(lián)結(jié)構(gòu)[1]。近年來在生物材料[2,3]、藥物合成[4]、藥物控釋[5]以及皮革鞣制[6]等方面受到極大的關(guān)注。京尼平的制備方法主要有2種，即酶直接水解法[7]和微生物轉(zhuǎn)化法[8]。與酶直接水解法相比，微生物轉(zhuǎn)化法成本低，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，但由于發(fā)酵液中存在的氨基酸可以與京尼平發(fā)生反應(yīng)而顯藍(lán)色，導(dǎo)致收率降低，而且排出廢液會(huì)使水體富營養(yǎng)化，對(duì)環(huán)境污染大，固定化酶法轉(zhuǎn)化率高，且可反復(fù)使用。本實(shí)驗(yàn)利用黑曲霉（Aspergillus niger）發(fā)酵產(chǎn)β-葡萄糖苷酶，再用明膠、戊二醛交聯(lián)海藻酸鈉包埋法共固定化菌絲和β-葡萄糖苷酶，研究了固定化條件對(duì)酶活性回收率的影響，以及固定化酶的酶學(xué)性質(zhì)，并研究了用固定化酶反應(yīng)器梔子苷水解的最佳條件，結(jié)果梔子苷轉(zhuǎn)化率可達(dá)95%以上，再將得到的京尼平轉(zhuǎn)化液經(jīng)大孔吸附樹脂吸附分離，然后用乙醇、丙酮重結(jié)晶，最后得到的京尼平純度達(dá)到98%以上，為高端梔子藍(lán)色素的生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。
梔子藍(lán)色素（Gardenia blue pigment）是以茜草科植物梔子為原料，將其中的梔子苷采用現(xiàn)代生物技術(shù)水解為京尼平，再將京尼平與氨基酸反應(yīng)制得的一種安全無毒的食用天然色素，它耐熱、耐光、耐酸堿，pH適應(yīng)范圍廣，易溶解于水和低醇，可替代化學(xué)合成藍(lán)色素單獨(dú)使用，也可以與紅、黃類色素調(diào)配成綠、紫、棕等色調(diào)混合使用，在國外被廣泛應(yīng)用于食品、藥品及化妝品等產(chǎn)品的著色。我國于1990年在制定新增食品添加劑時(shí)將其列入，用于蛋白質(zhì)、糖和淀粉等食品的著色。有關(guān)梔子藍(lán)色素的研究主要采用微生物發(fā)酵技術(shù)，如傅向陽等用桿菌發(fā)酵梔子黃廢液生產(chǎn)梔子藍(lán)色素[9]，肖亞中等用紅曲霉發(fā)酵生產(chǎn)梔子藍(lán)色素[10]，李世杰等用菌絲真菌發(fā)酵生產(chǎn)梔子藍(lán)色素[11]，但有關(guān)用京尼平直接與氨基酸反應(yīng)制備研究梔子藍(lán)色素，并研究其穩(wěn)定的研究較少見報(bào)道，一般都只注重研究發(fā)酵液的配方，發(fā)酵工藝，左后將發(fā)酵液過濾，噴霧干燥后得到梔子藍(lán)色素產(chǎn)品。本實(shí)驗(yàn)比較了20種氨基酸與京尼平反應(yīng)所得梔子藍(lán)色素的色價(jià)高低，選用了高純度的京尼平與賴氨基酸，并用分光光度法探討了賴氨酸與京尼平反應(yīng)的細(xì)化過程。以及對(duì)反應(yīng)所得的梔子藍(lán)色素的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。
固定化酶具有能夠重復(fù)使用、固定化后和反應(yīng)物是分開的、穩(wěn)定性較高等優(yōu)點(diǎn)，制備較高酶活的固定化酶意義重大，本次實(shí)驗(yàn)初步的研究了京尼平與戊二醛對(duì)照作為交聯(lián)劑制備固定化β-葡萄糖苷酶的基本性質(zhì)，為今后京尼平用于廣泛的應(yīng)用于固定化酶制備提供參考。

第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品 省賽三等獎(jiǎng)
1、《高色價(jià)梔子藍(lán)色素的制備及其穩(wěn)定性研究》被食品類核心期刊“現(xiàn)代食品科技”雜志錄用，第一作者為本作品申報(bào)成員徐尤智；
2、《京尼平的分離純化及高效液相色譜法測(cè)定》被中文核心期刊“食品科技”雜志錄用，本作品申報(bào)成員賀玉蘭和徐尤智分別為第二和第三作者；
3、《高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定京尼平和梔子苷》被中文核心期刊“時(shí)珍國醫(yī)國藥”雜志錄用，本作品申報(bào)成員賀玉蘭和陳賀分別為第四和第五作者。