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稀有人参皂苷是具有特殊生理活性的一类低糖链皂苷，国内外学者对单体人参皂苷与抗肿瘤活性的构效关系研究表明，低糖链的皂苷及苷元具有较强的抗肿瘤作用。但其在天然产物中含量非常低，目前，主要通过对二醇和三醇类人参皂苷的糖基改造获得。人参皂苷的微生物转化研究主要以人参、红参、西洋参、三七等为底物。绞股蓝作为五加科以外的唯一含有与人参皂苷相似结构的有效成分的植物，主要以二醇类皂苷为主，其中Rd(ginsenoside Rd)含量是人参皂苷的10倍，是理想的稀有人参皂苷转化底物。 人参皂苷糖链改造主要有化学法和生物法。生物转化有着化学合成不可比拟的很多优势，比如微生物能够减少化学合成步骤和副反应，在工业生产中易于放大规模，并缩短生产周期，提高产率。另外生物转化的操作条件温和，一般为室温，而它最大的优势是对合成中的原料分子的结构具有立体选择性和区域选择性，这就使得对于比较复杂的和难以进行的有机化学反应，利用生物转化方法往往可以非常专一、迅速地完成。因此，利用微生物转化对绞股蓝皂苷进行糖基修饰产生低糖链的皂苷及苷元或稀有人参皂苷具有重要研究意义。 本文通过筛选实验室收藏的菌种以及土壤和食物中分离的微生物，获得有效转化绞股蓝皂苷的菌株，用硅胶柱层析对发酵产物进行分离纯化，以高效液相色谱法对分离成分进行初步分析。主要研究结果如下： (1)以人参皂苷Rb1为对照品在550nm波长下用分光光度计检测绞股蓝皂苷含量，在0.05～0.3mg/mL的范围内，浓度和吸光度成良好线性关系，回归方程为Y=2.0623X-0.0074，相关系数R2=0.9996，说明该方法用于测定绞股蓝皂苷浓度准确可靠。 (2)通过单因素实验和正交试验确定绞股蓝皂苷提取的最佳条件为：用70％乙醇，在60℃回流提取，加入量为绞股蓝粉的25倍，提取时间每次135min，回流提取3次。对提取效果影响最大的是乙醇浓度，其次是料液比，然后是提取时间、提取次数。绞股蓝皂苷平均含量为5％～10％，在最优工艺下绞股蓝总皂苷平均得率为6.52％。 (3)采用大孔树脂纯化绞股蓝皂苷，选取大孔树脂D101，最佳上样流速为1BV/h，最适上样液浓度3mg/mL；洗脱剂为70％的乙醇，流速为1.5BV/h时，解吸率可达到86.45％。 (4)用七叶苷培养基筛选出产β-葡萄糖苷酶的菌种，以经过大孔树脂纯化的绞股蓝皂苷为底物进行发酵，筛选出3株能有效转化绞股蓝皂苷为稀有人参皂苷的黑曲霉，发酵条件为R2A液体培养基30℃培养3d，再30℃发酵48h。发酵过程中Rd含量不断减少，Rg3(ginsenoside Rg3)和Rh2(ginsenoside Rh2)持续增多，初步判断Rg3和Rh2的转化路线可能是：Rd→Rg3；Rd→Rh2；Rd→Rg3→Rh2。发酵过程中出现了未知化合物I，初步判断是Rg3和Rh2相互转化过程中的不稳定单体。 (5)用硅胶柱层析法对发酵后的产物进行分离，Rh2的最佳洗脱液为氯仿：甲醇=9:1；Rg3的最佳洗脱液为氯仿：甲醇=8.7:1.3。高效液相色谱法对纯度进行检测，Rg3和Rh2的纯度分别为93.15％和90.7％。