[發明專利]一種酶法合成低聚乳果糖的方法

無效

• 申請號: 201019176009.7
• 申請日: 2010-02-08
• 公開（公告）號: CN101775423A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 阮征;廖春龍;印遇龍;文紅艷;代志凱
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: C12P19/14
• 分類號: C12P19/14;C12R1/06
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

技術領域

本發明涉及一種酶法合成低聚乳果糖的方法，即一種利用菌種(Arthrobacter?sp10138)產果糖苷酶生產低聚乳果糖的方法。

背景技術

低聚乳果糖(lactosucrose，LS)是功能性低聚糖的一種，化學名為O-β-D-galactopyranosyl-(1→2)-β-D-fructofuranoside，它是以蔗糖和乳糖為原料，經過節桿菌(Arthrobacter)產生的β-呋喃果糖苷酶的作用生成的。首先，蔗糖首先被催化水解為葡萄糖和果糖，然后分解下來的果糖基優先轉移至乳糖還原性末端的C1位的羥基上，從而合成4-β-D-半乳糖基蔗糖，即低聚乳果糖。該糖是一種非還原性低聚糖，由三個單糖組成，其結構從一側看為乳糖接上一個果糖基，從另一側看則為蔗糖接上一個半乳糖基。商品化的低聚乳果糖是一種包括低聚乳果糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖以及其他微量的低聚糖(如1-蔗果三糖、半乳糖基果糖、半乳糖基乳糖等)在內的混合物。低聚乳果糖很難被人唾液中的消化酶、胃液及小腸粘膜中的酶消化水解，幾乎不被分解直達大腸，能量值極低，很少被轉化為脂肪，具有降低血脂、改善脂質代謝、降低血液中的膽固醇和甘油三酯含量的功效。與其他功能性低聚糖一樣，攝入低聚乳果糖后能促進雙歧桿菌的生長繁殖，且不能被腸道中的產氣莢膜桿菌和梭菌利用。低聚乳果糖一直是國際上的研究熱點，市場需求廣闊，目前低聚乳果糖生理功能的研究主要其中在動物實驗方面，該寡糖在腸道內的作用機理，代謝調控以及其在醫用保健方面的價值。國內對低聚乳果糖做了初步研究，還沒有工業化生產的報道，因此具有廣闊的應用前景。

酶法生產有兩種合成方法，一是利用半乳糖苷轉移酶將乳糖分解產生的β-半乳糖基轉移至蔗糖中葡萄糖的C4羥基上，如S.poroboromyce菌和Rahnella菌產生的某些酶類；二是利用果糖基轉移酶將蔗糖分解產生的果糖基轉移至乳糖還原性末端的C1羥基上，適合的酶類有納豆芽孢桿菌(Bacillus?natto)的果聚糖蔗糖酶(levansucrase)和節桿菌(Arthrobacter?sp.K-1)的β-呋喃果糖苷酶(β-fructofuransidase)。工業上主要是利用節桿菌產的β-呋喃果糖苷酶生產低聚乳果糖。

發明內容

本發明的目的在于提供一種酶法合成低聚乳果糖的制備方法，該制備方法工藝簡單，成本低。

本發明的目的通過以下方案實現：

(1)將等量的乳糖和蔗糖用磷酸緩沖溶液(PBS溶液)配制成終濃度為30％～60％，pH6.5～7.5的混合糖液；(2)將上述混合糖液與含β-呋喃果糖苷酶的粗酶液混合，混合糖液與粗酶液體積比為3∶1～3∶5；(3)將上述混合液在30℃～45℃下反應，反應時間為12～32h。待酶促反應完成后，80～100℃滅酶10～20min，3000-6000r/min下離心20-40min，除去蛋白質，得到含量為15％～28％的低聚乳果糖溶液。

本發明工藝所制得的低聚乳果糖溶液色澤為淡黃色，低聚乳果糖含量為15％～28％。

本發明具有以下優點：

(1)具有工藝簡單，成本低等優點，具有很好的開發利用前景；

(2)低聚乳果糖含量為15％～28％，與國內的相同研究領域相比，得率得到了進一步提高，縮小了與國外的差距(研究水平28.5％)。

具體實施方式

本發明將通過以下實施例作進一步說明。

以下所述的粗酶液為Arthrobacter?sp.10138菌所產的發酵液離心去除菌體后的溶液。

實施例1：

將乳糖和蔗糖(1∶1)用PBS溶液配制成終濃度為30％(m/v)，pH為7.5的混合糖液，將混合糖液與粗酶液混合，混合糖液與粗酶液的比為3∶4，充分混合之后將混合液放在35℃下反應16h。待反應完成之后，100℃滅酶10min，4500r/min下離心25min，除去蛋白質，得到含量為21.45％的低聚乳果糖溶液。

實施例2：

將乳糖和蔗糖(1∶1)用PBS溶液配制成終濃度為40％(m/v)，pH為6.5的混合糖液，將混合糖液與粗酶液混合，混合糖液與粗酶液的比為3∶2，充分混合之后將混合液放在40℃下反應24h。待反應完成之后，100℃滅酶10min，4500r/min下離心25min，除去蛋白質，得到含量為19.21％的低聚乳果糖溶液。

實施例3：