微生物对葛根素的转化.docx
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微生物对葛根素的转化
文献检索大作业
姓名：
XX导师：
XX教授
学号：
方向：
中草药转化
研究课题：
微生物对葛根素的转化导师签字：
课题背景及意义
葛根素（Puerarin）是从豆科植物野葛puerarialobata（Willd.）Ohwi或同属植物根中提取的一种有效成份，为异黄酮类化合物，在我国分布较广，资源丰富。
葛根素毒性小、安全范围广、疗效好而极具临床应用价值，可作为改善心脑血管循环的新药，有着广大的前途。
由于葛根素的低水溶解度和低生物利用度的特点，目前对葛根素药理活性的改善方法主要有：
剂型改造，结构修饰（化学合成，生物转化）等方面。
虽然目前其中化学合成法是对葛根素结构进行改造的主要途径，但是化学方有着法合成天然活性成分存在产率底、反应专一性差和副反应多等缺点，并且化学合成路线大多数是化学家依据理论、自身经验和文献报道而主观设计的，要发现最佳合成路线往往既费时又费力。
与之相比，生物转化方法因为酶区域和立体选择性强、反应条件温和、操作简便、成本较低、公害少、且能完成一些化学合成难以进行反应的特点，具有广阔的前景。
二、检索思路
对葛根素的研究很早就已经开始，但对于生物转化方面却从近几年才开始，所以应先通过文献的搜索，了解近几年来的葛根素研究的发展。
由于刚接触课题，对葛根素中药材料的性质，和可能发生的转化方式并不清楚，可以对葛根素性质及其反应机理进行检索。
最后为了方便开展课题，在充分了解自己的研究对象之后，应对微生物转化的具体方法，和前人所做工作的进行总结，寻找突破点，找出适合自己的方法。
综上所述，将其三个部分进行检索：
●葛根素研究的发展
●葛根素性质及其反应机理
●微生物转化的具体方法
在数据库方面，先从超星图书馆和汇文图书系统中查阅相关书籍，了解基本信息；然后分别确定三个部分的检索词，查阅中文文献；最后查阅英文文献。
三、检索策略
1.中文检索
1.1书籍检索
基于初步接触课题，对于其中涉及的一些基本知识，最好是通过书籍学习来了解。
现将课题知识背景定位于生物转化，酶转化这两方面。
【汇文图书系统】
检索策略1：
检索式：
转化（题名）
检索条件：
任意匹配
检索结果：
54本
结果太多，限制搜索条件
检索策略2：
检索式：
酶转化（题名）
检索条件：
任意匹配
检索结果：
1本
检索策略3：
检索式：
生物转化（题名）
检索条件：
任意匹配
检索结果：
6本
从中挑选相关的3本
工业生物转化过程
（德）安吉斯·李斯,卡斯滕·希尔贝克,克里斯汀·温椎著
化学工业出版社2008
Q81/10034
中文图书
天然药物的生物转化
卢艳花主编
化学工业出版社2006
R977/10003
中文图书
微生物酶转化技术
宋欣主编
化学工业出版社2004
Q936/0401
中文图书
为了避免漏检，最后通过分类号进行
检索策略5：
检索式：
Q81（生物工程方面）
检索条件：
中文图书
检索结果：
155本
并未发现漏检现象
【超星图书馆】
由于生物类书籍在南京大学的超星系统中较全，故选择‘南大镜像’
检索策略1：
直接输入以上找到的三本书名
检索结果：
均未找到结果
检索策略2：
检索式：
转化（书名）——生物科学图书馆
检索结果：
1本
但并不与课题研究内容相关
书籍检索小结
书籍检索应该是最基本的检索，它能在你对课题一无所知的前提下给你最快速有效的帮助。
但是书籍检索的检索方式也相当重要，因为它会带给你过多的选择。
若出现这种情况可以通过采用索取号的方式进行解决。
书籍检索得到的结果在于精，因为没有太多的时间阅读所有的有关书籍，所以需要挑选针对性最强的，对其中有用的部分进行认真的揣摩。
1.2中文电子期刊检索
【中国期刊网】
根据之所制定三个方面的检索策略分别检索。
1葛根素研究的进展
检索策略1：
高级检索
葛根（篇名）并且进展（篇名）
检索范围：
1999年-2008年全部期刊
检索结果：
74篇
检索策略2：
高级检索
葛根（篇名）并且进展（篇名）
检索范围：
1999年-2008年核心期刊
检索结果：
7篇
很方便的找出其中和课题研究方向有关的2篇
葛根的研究进展及展望
廖洪波
食品工业科技
2003/02
国内外葛根功能食品研究进展
李悦
食品研究与开发
2007/12
检索策略3：
高级检索
葛根（篇名）并且进展（篇名）
检索范围：
2007年-2008年全部期刊
检索结果：
20篇
还可以从中选取2篇辅助参看
葛根研究进展
王臻
上海医药
2007/10
葛根素研究应用进展
刘敏
实用中医药杂志
2007/10
由于查的文献只是为了加深对葛根研究的了解，以上几篇及可。
2葛根素性质及其反应机理
检索策略1：
高级检索
葛根（篇名）并且机理（摘要）
检索范围：
1999年-2008年
检索结果：
54篇
检索策略2：
高级检索
葛根（篇名）并且反应机理（篇名）
检索范围：
1999年-2008年
检索结果：
1篇
和课题研究内容联系紧密，相关性相当好。
③微生物转化的具体方法
检索策略1：
高级检索
生物转化（篇名）
检索结果：
418篇
检索策略2：
高级检索
生物转化（篇名）并且中草药（摘要）
检索结果：
0篇。
检索策略3：
高级检索
生物转化（关键词）并且发酵（摘要）并且药（摘要）
检索结果：
3篇
这3篇多与课题无关。
检索策略4：
高级检索
生物转化（篇名）并且药（摘要）
检索结果：
15篇
检索得到的15篇中，与自己的研究方向相关度较高的有1篇。
检索策略5：
高级检索
葛根（主题）并且转化（主题）
检索结果：
25篇
这25篇中相关的有1篇
通过以上检索说明目前做葛根研究的很多，且大家都看到了葛根具大的前景，但是在和本课题相关的生物转化方面，还算是一个比较新的课题，研究的人相对较少。
【维普资讯】
同样分三部分进行检索。
①葛根素研究的进展
检索策略：
高级检索
葛根（篇名）并且进展（篇名）
检索范围：
2003年-2008年
检索结果：
12篇
其中和课题相关的为2篇，没有中国期刊网全，且时间上较为久远，不予考虑。
且此方面通过中国期刊网的查得得期刊已经足够。
②葛根素性质及其反应机理
检索策略：
高级检索
葛根*机理（题名或关键词）
检索范围：
1989年-2008年
检索结果：
24篇
其中和课题相关得为1篇，和中国期刊网所得结果相同
③微生物转化的具体方法
检索策略：
高级检索
生物转化（题名或关键词）并且药*发酵（文摘）
检索范围：
1989年-2008年
检索结果：
36篇
这36篇多为实验的具体实例，对上面中国期刊网所查的理论背景知识是一个很好的补充
【中国优秀博硕士学位论文全文数据库】
为了对实验有全面的认识并且找对突破口，熟悉实验的基本操作步骤，博硕士论文库是很好的选择。
因为博硕士论文记载的实验过程较为详细，能对自己的实验有很大的帮助。
检索策略1：
生物转化（题名）并且葛根（摘要）
检索范围：
1999年—2007年
检索结果：
0篇
调整检索条件
检索策略2：
生物转化（题名）并且菌（摘要）
检索范围：
1999年—2007年
检索结果：
18篇
一般博硕士论文篇幅较长，只需针对1-2篇仔细阅读，所以不在于看得数量而只要求把看得都能领会。
中文数据库的检索小结
从上面的检索过程可以看出，检索条件的选择对于检索至关重要。
我们应该根据检索的结果和目的不断的调整我们的检索条件，做到求精而不是求多。
而且对于课题理解的深浅将会对检索获得的结果起到很大的影响，只有知道自己想要什么才能找到自己需要的。
另外中国期刊网和维普两者的配合使用，才能使得搜索更加齐全，两者有互补的作用。
2.
英文检索
【CA】
①葛根素研究的进展
检索策略1：
advance（word）ordevelopment（word）andpuera*
检索范围：
CAonCD
检索结果：
【14CIonCDwithAbstracts】5document
检索策略2：
advance（word）ordevelopment（word）andC21H20O9（Formula）
检索范围：
CAonCD
检索结果：
【14CIonCDwithAbstracts】11document
②葛根素性质及其反应机理
由于分子式搜索方式检索较全，所以依旧采用分子式搜索
检索策略：
mechani*（word）andC21H20O9（Formula）
检索范围：
CAonCD
检索结果：
【14CIonCDwithAbstracts】3document
③微生物转化的具体方法
检索策略：
biotransform*（word）andC21H20O9（Formula）
检索范围：
CAonCD
检索结果：
【14CIonCDwithAbstracts】0document
【EI】
①葛根素研究的进展
检索方式1：
QuickSearch
检索策略：
（（（（advance）WNAllfields）OR（（development）WNKY））AND（（Puera*）WNKY））
检索结果：
21篇
相关性不好，将文献范围缩小到综述
检索方式2：
QuickSearch
检索策略：
（（（（advance）WNAllfields）OR（（development）WNKY））AND（（Puera*）WNKY））,Reportreviewonly,1969-2008
检索结果：
0篇
②葛根素性质及其反应机理
检索方式：
QuickSearch
检索策略：
（（（Puera*）WNAllfields）AND（（mechani*）WNAllfields））
检索结果：
16篇
③微生物转化的具体方法
检索方式：
QuickSearch
检索策略：
（（（Puera*）WNAllfields）AND（（biotransform*）WNAllfields））
检索结果：
3篇
【Webofscience】
①葛根素研究的进展
检索方式：
GeneralSearch
检索策略：
Title=（developmentoradvance）ANDTopic=（Puera*）
检索范围：
English；Alldocumenttypes
检索结果：
12篇
②葛根素性质及其反应机理
检索方式1：
GeneralSearch
检索策略：
Topic=（mechani*）ANDTopic=（Puera*）
检索范围：
English；Alldocumenttypes
检索结果：
111篇
搜索结果太多，减小
检索方式2：
GeneralSearch
检索策略：
Title=（mechani*）ANDTopic=（Puera*）
检索范围：
English；Alldocumenttypes
检索结果：
19篇
③微生物转化的具体方法
检索方式：
GeneralSearch
检索策略：
Topic=（biotransform*）ANDTopic=（Puera*）
检索范围：
English；Alldocumenttypes
检索结果：
10篇
【ACS】
①葛根素研究的进展
检索策略：
developmentoradvanceANDPuerarin（titleorabstract）
检索范围：
Alljournals；alltime
检索结果：
0篇
虽未查到，但是以前查的文献已经足够
②葛根素性质及其反应机理
检索策略：
mechanismPuerarin（titleorabstract）
检索范围：
Alljournals；alltime
检索结果：
1篇
可以将前面数据库所找到的文献，在此搜索，获得全文。
③微生物转化的具体方法
检索策略：
biotransformationPuerarin（titleorabstract）
检索范围：
Alljournals；alltime
检索结果：
0篇
用此数据库发现，搜索结果较少，即使将以前搜索到的文章名输入，结果也不理想，所以换数据库搜索。
【SpringerLink】
①葛根素研究的进展
由于背景知识前面已经足够了，所以检索重点放在后两个方面
②葛根素性质及其反应机理
检索策略：
mechani*ANDPuera*
检索结果：
39篇
③微生物转化的具体方法
检索策略：
biotransform*ANDPuera*
检索结果：
1篇
【Elsevier】
直接从后两个方面进行检索
②葛根素性质及其反应机理
检索策略：
mechani*ANDPuera*
检索结果：
21篇
③微生物转化的具体方法
检索策略：
biotransform*ANDPuera*
检索结果：
2篇
相关性较强
英文数据库的检索小结
从英文期刊检索过程中可以看出，每个数据库的重点各不相同。
对于不同的检索要求要根据自己的需要来选择数据库进行检索。
检索词的选择对于检索结果有着至关重要的作用，可以根据检索要求自己增减检索词，检索也不在于多而在于精。
四、检索后感想：
冯老师的文献检索课对于作为研究生的我来说意义重大。
对于现在信息时代来说，每个人每天周围都充斥着各种各样的信息，每个人都在寻找着对自己有用的信息，在时间就是金钱的今天，好的检索技巧能使我们在各种各样的信息中以事半功倍的效果寻找到自己需要的信息。
冯老师的这门信息检索课把我领入检索这个大门，在其中的摸索，无论是数据库的选择还是检索词的增减取舍，检索不到的苦闷，检索得到自己的所需，检索的一切都使我乐在其中。
它之所以不枯燥，是因为检索词的选择随时都可能随着对课题的理解而改变，忽然到来的灵感也使我体会到检索中也需要创造性。
不仅对于检索科研文献，这门课给了我很大帮助，而且对于平时的生活，这门课也起到很大作用。
现在如果要去某个地方旅游，那首先会上网查找地图，路线，以及预定旅店……不仅做到对于出门了然于胸，而且通常会得到金钱上的优惠，这门课充分展现了网络的魅力。
作为新新人类的我们，离开了网络可能会无所适从。
最后很感谢这门课培养了我的耐心。
五、课程建议：
这门课形象生动，图文并茂。
冯老师对于数据库的使用讲解和细节的讲解都十分到位。
但是由于学校图书馆在数据库的引进中还不是很全所以对于所需文献的全文检索还存在一定的困难。
这门课的作业量太大，常常一个星期的晚上都是在在做文献检索作业中度过的，虽然能做到反复演练，但是有些东西做过之后会有一辈子的记忆，不需要有太多的重复。
六、文献综述（见后页）
葛根素的生物转化
摘要：
本文通过对葛根素药理活性的改造，微生物转化方法和巨大优势三部分的讨论，显示生物转化在中草药开发中强大的生命力。
关键词：
葛根素生物转化
1前言
葛根素（Pueratin，如图1-1）是从豆科植物野葛puerarialobata（Willd.）Ohwi或同属植物根中提取的一种有效成份，他为一种异黄酮类化合物[1]。
在我国分布较广，资源丰富[3]。
且毒性小、安全范围广、疗效好而极具临床应用价值，可作为改善心脑血管循环的新药[4]，有着广大的前途。
但是由于葛根素本身所具有的低水溶解度（6.24g/L）和低生物利用度的特点，阻碍了葛根素的开发。
所以对葛根素药理活性的改善具有广阔的前景和价值。
图1-1葛根素结构式[2]
Fig.1-1Structureofpuerarin
2葛根素药理活性的改善
2.1剂型改造
由于葛根素的低水溶解度和低生物利用度，有研究者通过设计新剂型来增强草根素的药理活性和药效[5,6]。
用乙醇将草根素与磷脂溶解，使葛根素与卵磷脂极性部位胆碱通过范德华力相结合而形成磷脂复合物，提高了葛根素的脂溶性，进而利用磷脂的乳化作用，制备出乳化葛根素，明显提高了其生物利用度，增强了其药理作用。
2.2结构修饰
结构改造的方法主要有化学合成和生物转化两种方法。
2.2.1化学合成
1999年杨若林等人[7]分别选择了对葛根素脂溶性、水溶性和空间结构有较大影响的基团，用醚化及酰化的方法对葛根素的酚羟基和糖C-6醇羟基进行了修饰，合成了10个化合物，其中8个是新化合物。
2005年袁金伟等[8]设计合成了葛根素-7-磷酸二乙酯。
2006年,韩瑞敏等[9]合成了葛根素的7,4’-二丙基、7-单丙基和4’-单丙基三种取代衍生物。
其中7-单丙基葛根素属于新型取代衍生物。
通过化学合成是目前对葛根素结构进行改造的主要途径，但是化学方法合成天然活性成分存在产率底、反应专一性差和副反应多等缺点。
另外化学合成路线大多数是化学家依据理论、自身经验和文献报道而主观设计的，要发现最佳合成路线往往既费时又费力[10]。
2.2.2生物转化
2004年，Li等人[11]首次报道了体外酶法糖基化葛根素，由来源于嗜热芽孢杆菌的麦芽糖淀粉酶催化合成得到了C-6”醇羟基上糖基代的葡萄糖基-α-（1,6）-葛根素。
两转化产物的水溶性较葛根素分别提高了14倍和168倍。
2007年，Ye等人[12]报道了一株哈茨木酶（Trichodermaharzianum）NJ01的葛根素微生物转化，获得了抗氧化活性提高20倍的3’-羟基葛根素。
当前,随着自由选择物转化技术广泛应用于药物研究的各个领域,其在药物设计和药物结构修饰方面的优势日益突出。
3微生物转化特点与方法
微生物转化（Microbialtransformation）是利用微生物代谢过程中产生的酶使底物进行有机反应。
微生物转化可用完整的微生物细胞或从微生物细胞中提取的酶作为生物催化剂，其区域和立体选择性强、反应条件温和、操作简便、成本较低、公害少、且能完成一些化学合成难以进行的反应[13]。
3.1微生物转化反应的特点
与有机合成相比,微生物转化具有以下特点[14]
①.高度的立体选择性
②.微生物转化收率高、成本低
③.微生物转化可以减少反应步骤
④.微生物反应条件温和,设备简单,污染小,公害少
3.2微生物转化方法
（1）转化发酵培养
转化发酵培养即微生物边生长边转化。
在微生物细胞培养前或培养一段时间后，将底物直接加入到微生物生长培养基中，微生物自身繁殖生长的同时对底物进行生物转化。
这是微生物转化法最简单和最常用的一种方法。
该方法的优点是微生物转化容易、效率高，缺点是产品的后处理分离纯化困难。
（2）.静息细胞转化法
静息细胞也称休止细胞，它保持原有各种酶的活力。
此法是将微生物培养至一定阶段后分离菌体，将其重新悬浮于不完全培养基中或缓冲液中，使其不再继续生长，然后加入底物，在适宜的温度、pH和振荡条件下转化至反应终点。
此法的优点是减少了培养基中的营养物质，有利于产物的分离提纯。
例如，Cantarella等人[15]报道的用蛾微杆菌MicrobacteriumimperialeCBS498-74的静息细胞生物转化腈类物质。
（3）应用孢子进行转化
利用真菌的分生孢子和子囊孢子中含有的酶进行转化的方法，此类孢子的活力较高，转化能力好，相对于菌丝体来说杂质较少。
（4）应用渗透细胞进行转化
细胞渗透处理后可促使底物容易渗入细胞内与酶充分接触，同时便于转化产物透出细胞外。
（5）应用固定化细胞进行转化
利用固定化细胞进行生物转化的优点是细胞能够重复或连续地用于生物转化，而且化细胞容易与反应体系分离，可以简化产物分离工艺。
缺点是细胞膜、细胞壁和载体存在着扩散限制作用;载体形成的孔隙大小影响高分子底物的通透性。
（6）应用微生物分离酶进行转化[16]
此方法的优点：
①可以使底物与本科充分接触，尤其针对那些水溶性差且不易进入菌体细胞的底物或对菌体细胞活性有影响的底物;能使转化底物与酶充分接触，提高转化效率。
②可以减少菌体细胞转化过程不断产生的代谢产物对产物分享的影响。
该转化方法局限于转化反应过程中不需要细胞提供酶辅助因子的转化
4展望
天然产物的生物转化地最大瓶颈之一是底物溶解度低，限制了天然产物改造的实用性。
通过生物转化的方式可以很好的解决这个问题。
微生物转化中草药是现代生物技术和中药研究的完美结合,必将为中草药新药研究开发开辟新的道路,拓展更广阔的发展空间,并在中草药新药研究开发中占有越来越重要的地位。
微生物转化将有利于推进中药现代化和国际化进程,提高我国中药行业的国际竞争力,为中药走向世界、造福全人类做出新的贡献。
参考文献
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