[發明專利]一種制備低接枝數葡萄糖基甜菊糖苷的方法

有效

• 申請號: 201810548972.2
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108715876B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 夏詠梅;朱理平;張童童;杜國營;劉湘;方云
• 申請（專利權）人: 東臺市浩瑞生物科技有限公司;江南大學
• 主分類號: C12P19/56
• 分類號: C12P19/56;C12P19/14;C12P19/18;C12P19/22
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張勇

本發明公開了一種制備低接枝數葡萄糖基甜菊糖苷的方法，屬于甜味劑的生物合成技術領域。本發明用糖化酶催化水解高接枝數的葡萄糖基甜菊糖苷，從而獲得口感較好的以低接枝數葡萄糖基甜菊糖苷為主的低接枝數葡萄糖基甜菊糖苷。產品中甜菊糖苷的單和二葡萄糖基取代物含量為總苷的60％以上，葡萄糖基接枝數小于等于3的葡萄糖基甜菊糖苷的質量百分數總計高于總苷的70％。本發明酶催化所得的單和二取代葡萄糖基甜菊糖苷在結構上與之類似，屬于其同分異構體的混合物，甜度和矯味功能均較好。

技術領域

本發明涉及一種制備低接枝數葡萄糖基甜菊糖苷的方法，屬于甜味劑的生物合成技術領域。

背景技術

甜菊糖苷是甜葉菊提取物中約40種糖苷分子的總稱，均由具有甜味的親水性糖基與疏水性的甜菊醇苷元組成。其中Rebaudioside D和Rebaudioside M的味質口感較好，萊鮑迪苷A(Rebaudioside A，RA)口感較好但甜味略嫌持久，而斯替夫苷(Stevioside，St)、萊鮑迪苷C和其它低分子量甜菊糖苷則帶有一定的輕微苦味或甘草余味，這種微苦余味降低了它作為天然甜味劑的品質。除了具有苦味的雜質對甜菊糖苷產品口感味質有影響外，甜菊糖苷自身的甜菊醇苷元分子結構也是產生苦澀余味和后甜(即甜味持久)的因素。而從味覺角度的生物學來看，不同甜菊糖苷與甜味受體和苦味受體的結合能差異是一個重要因素。

對甜菊糖苷口感進行改善的方法之一是利用酶法糖基化等方法引入糖基，利用接入糖基的空間位阻，改變甜菊糖苷與甜味受體和苦味受體的結合能差異，對其口感味質進行改善。但酶法糖基化會得到很多種無規的轉糖基產物，典型的如各種葡萄糖基取代數或稱接枝數的葡萄糖基甜菊糖苷，產品中接枝數從1到20。葡萄糖基甜菊糖苷分子中，低接枝數產品如單和二葡萄糖基接枝的甜菊糖苷的質量百分數總計通常低于總苷的50％。所有葡萄糖基甜菊糖苷的甜度都會比原料甜菊糖苷的甜度有不同程度的降低，后味即口感也會有所改善。葡萄糖基取代數高的產品，可以用作矯味劑和餐桌糖，但甜度下降過多。葡萄糖基取代數低的產品，如甜菊糖苷的單和二葡萄糖基取代物，其甜度和矯味功能均較好；其結構同于天然甜菊糖中味質最好的RD和RM的同分異構體。

一種利用酶法糖基化等方法引入糖基對甜菊糖苷口感進行改善的方法，是采用來自嗜堿軟性芽胞桿菌的環糊精葡萄糖基轉移酶催化甜菊苷St的轉苷，得到9種產物，結構分析顯示在C-13位和C-19位通過α-1,4糖苷鍵分別連接了1到3個葡萄糖基，而C-13位連接1個或2個葡萄糖基時，味質與St相比都已改善；當C-13位連接3個葡萄糖基時，甜度則大幅下降(Fukunaga,1989)。Lobov等利用普魯蘭酶(Pullulanase)和真菌淀粉酶(Biozyme L)，用于甜菊糖苷的轉苷反應，分別得到三種產物；但反應所需時間較長且產物收率小于10％(Lobov,1991)。Abelyan用環糊精作為糖基供體，得到九種轉糖基產物，其中兩種葡萄糖基甜菊糖苷的甜味特性較好，但產率較低，產率之和為11.6％(Abelyan V A,2004)。Kochikyan用六種菌株生產出不同種類的環糊精葡萄糖基轉移酶，以液化淀粉作為糖基供體催化甜菊糖苷轉苷，得到七種轉糖基產物(Kochikyan V T,2006)。

另一種對甜菊糖苷口感進行改善的方法，是用α-環糊精葡萄糖基轉移酶Toruzyme3.0L和α-中溫淀粉酶雙酶法催化水解淀粉改性St，反應4h，St轉化率達到77.11％，得到十四種甜菊糖苷衍生物；產物的后苦澀味明顯改善，口感清甜。甜度最高的St-Glc1和St-Glc2的產率最高。以環糊精和斯替夫苷為底物，以10U/g斯替夫苷的加酶量，反應5h后斯替夫苷的轉化率最高可達到87.8％(Li W,2013)。

美國專利US4219571和US7807206利用嗜熱脂肪芽孢桿菌產的環糊精葡萄糖基轉移酶，得到具有高達10的聚合度的α-1,4葡糖基衍生物。