目前酸水解法是生产薯蓣皂苷元的主要方法,但对环境污染非常严重,而微生物发酵法等较温和的生物转化技术仍处于实验室研究阶段,继续进行高效转化菌株的筛选对薯蓣皂苷元的工业化生产依然有重大意义。盾叶薯蓣是我国及世界薯蓣皂苷元含量最高的薯蓣科植物,因此,本论文以盾叶薯蓣为原料,采用微波辅助法提取甾体总皂苷,并通过筛菌的方式找到高效转化甾体皂苷生成薯蓣皂苷元的菌株,最后再进行薯蓣皂苷元的体外抗氧化活性的研究。微波辅助法提取盾叶薯蓣总甾体皂苷的研究。首先通过HPLC、LC-MS/ESI+及TLC等方法分析了甾体总皂苷的酸水解过程,并确定了甾体总皂苷的最佳酸水解条件:2 mol/L硫酸溶液、3 h水解时间。在此条件下,甾体总皂苷能最大程度的地水解得到苷元,这是间接法准确测定甾体总皂苷含量的的基础;然后对微波辅助提取条件进行了优化,确定了最佳的提取工艺参数:乙醇浓度75%、固液比1:25、微波辐射功率600 W、微波辐射时间6 min、提取温度75℃、提取次数3次;最后通过和传统提取方法进行比较,可知微波辅助提取法耗时短,甾体总皂苷得率和提取效率高,并通过扫描电镜(SEM)观察,阐明其主要机理是微波辐射处理能够在短时间内极大程度地破坏盾叶薯蓣样品结构,使甾体总皂苷大量释放,从而增加提取率和提高效率。微生物法发酵制备薯蓣皂苷元的研究。首先通过平板初筛和发酵培养复筛,从实验室保藏菌种和盾叶薯蓣干燥根茎中筛选出3株能够发酵转化甾体总皂苷生成薯蓣皂苷元的菌种,分别为米曲霉GIM 3、泡盛曲霉及No.2.20140425,它们的转化率依次为29.45%、31.78%和40.03%。通过混合菌发酵的研究,得出泡盛曲霉和No.2.20140425的组合能够大大提高甾体总皂苷的转化率;然后以泡盛曲霉和No.2.20140425为混合发酵菌种,通过单因素和正交试验,得到优化的发酵条件:棉子糖与水苏糖(比例3:2)为碳源,添加量为1.5%;酵母膏为氮源,添加量为1%;初始p H为6;接种量为6%;发酵温度为30℃;发酵时间为6 d。在此发酵条件下,甾体总皂苷的转化率达到71.57%;最后以硅胶柱层析法对发酵产物中的薯蓣皂苷元进行分离纯化,结果显示,上样样品中薯蓣皂苷元总量为180.88 mg,而分离纯化得到178.10 mg薯蓣皂苷元,HPLC测定其纯度为96.5%,说明分离纯化效果理想。薯蓣皂苷元的抗氧化功效评价。通过对薯蓣皂苷元进行DPPH自由基、羟基自由基及超氧阴离子自由基清除能力实验可知,薯蓣皂苷元对DPPH自由基产生较显著的清除效果,对超氧阴离子自由基也有一定的清除能力;细胞抗氧化模型试验证实,随着薯蓣皂苷元浓度的增加,其抑制血红细胞氧化的能力也增加,呈现良好的剂量-效应关系。本文首次利用泡盛曲霉和No.2.20140425的组合菌种对薯蓣皂苷元进行了成功的高效制备,并对皂苷元的清除自由基能力进行了详细的评价。这对从各种原料皂苷向苷元的转化起到了重要的借鉴作用,也对生物医药业新型药物的工业化大生产有着一定的理论指导意义。