黑曲霉HGD0823产脂肪酶选择性催化合成二氢杨梅素酯化物的机理研究

Dihydromyricetin (DMY) is a flavonoid with a wide range of bioactivities. However, its low lipophilicity and bioavailability limit its application in foods. Our previous study found that the lipase isolated from Aspergillus niger can catalyze the esterification of the phenolic hydroxyl groups in DMY, whereas commercial lipases are ineffective in catalyzing this reaction. In this project, the selective synthesis of the ester derivatives of DMY catalyzed by the lipase from Aspergillus niger HGD0823 will be investigated, with the aim of improving its lipophilicity and bioavailability. This project will help create DMY derivatives of greater application potential, thus enhancing its applications in food products. The techniques to be developed and theoretic outcomes to be generated in this project will also be of reference and guidance values for the molecular modification of flavonoids and other natural products.

二氢杨梅素是一种具有广泛生理活性的类黄酮化合物，但其亲脂性差、生物利用度低的缺点限制其在食品领域的广泛应用。在前期研究中，本课题组已发现现有商品脂肪酶不能催化二氢杨梅素上酚羟基的酯化，而课题组从黑曲霉HGD0823中分离得到的脂肪酶却具有催化二氢杨梅素酯化的活性。在此基础上，本课题拟研究该脂肪酶对二氢杨梅素分子进行定位酯化修饰的条件，以达到提高二氢杨梅素亲脂性和生理活性的目的。本项目的实施，将获得更具应用价值的脂肪酶和二氢杨梅素衍生物，促进它们在食品领域的广泛应用。本项目所采用的技术手段和产生的理论成果，对于类黄酮及其它天然产物的分子修饰和结构改造也具有重要的借鉴意义和指导价值。

二氢杨梅素是一种具有广泛生理活性的类黄酮化合物，但其油溶性及亲脂性差、生物利用度低的缺点限制了其在食品、化妆品以及医药领域的广泛应用。本项目以黑曲霉HGD0823产脂肪酶(L0823)等为催化剂，合成了二氢杨梅素单乙酸酯。产物经红外光谱、液质联用、核磁共振氢碳谱以及二维NMR分析，确定为3-OH酰化产物(二氢杨梅素-3-乙酸酯)。3位羟基是二氢杨梅素6个羟基中抗氧化活性最弱的，实现了在提高二氢杨梅素亲脂性和油溶性的同时最大限度地保留其抗氧化活性的目标。通过对二氢杨梅素酶促酰化反应影响因素(反应温度、反应时间、酰化剂及酶用量)进行研究，获得了酶促酰化的最佳反应条件。研究了脂肪酶在乙腈、丙酮、丁醇、四氢呋喃、二甲亚砜5种常用传统有机溶剂中的酰化反应效果，结果是在乙腈中的催化效果最好，其次是DMSO和丙酮，正丁醇的效果最差；有机溶剂的疏水常数和二氢杨梅素在其中的溶解度与酶促酰化反应效果均无相关性 。测定了二氢杨梅素3-乙酸酯疏水常数和油溶性，结果表明酶促酯化产物的亲脂性和油溶性均比二氢杨梅素略好。通过对二氢杨梅素-3-乙酸酯在卵磷脂脂质体中抗氧化性能测试，以及用油脂酸败仪(Racimat法)测定其在油脂中的抗酸败能力，结果表明二氢杨梅素酶促酰化产物在脂质体和油脂中的抗氧化活性均比二氢杨梅素高，这充分说明二氢杨梅素酶促酰化产物具有广阔的应用前景。本项目的实施将促进脂肪酶和二氢杨梅素在食品工业及其它领域的广泛应用。本项目所采用的技术手段和产生的理论成果，对于类黄酮及其它天然产物的分子修饰和结构改造也具有重要的借鉴意义和指导价值。