[發(fā)明專利]一種從微生物發(fā)酵液中分離純化母乳低聚糖的方法及其應用

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• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112568439A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設計）人: 陳蕾;譚少偉;蔡雙山;潘其軍;汪益紅;劉慧芳;胡銳
• 申請（專利權）人: 湖北福星生物科技有限公司
• 主分類號: A23L33/125
• 分類號: A23L33/125;A23L33/21;A23L5/30;A23L5/00;A23C9/156;A23C9/16
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胡海國

本發(fā)明公開一種從微生物發(fā)酵液中分離純化母乳低聚糖的方法及其應用，該方法包括以下步驟：S10、將含有母乳低聚糖的微生物發(fā)酵液進行離心，分別收集上清液和下層的菌體；S20、將菌體重懸，并加入溶菌酶反應，再進行超聲處理，使菌體破壁，過濾，得到濾液A；S30、將濾液A與上清液混合，得到混合液，將混合液濃縮醇沉，抽濾，再將抽濾得到的產物旋蒸，最后加水復溶，得到溶液B；S40、將溶液B用活性炭處理后，再用陽離子交換劑處理，得到溶液C；S50、將溶液C納濾濃縮，得到濃縮液，將濃縮液進行噴霧干燥，即可得到母乳低聚糖。該方法通過步驟和實驗條件的設計，提高了得到的母乳低聚糖的收率和純度；最后一步為噴霧干燥，提高了其作為食品成分的安全性。

技術領域

本發(fā)明涉及生物化學分離提取技術領域，特別涉及一種從微生物發(fā)酵液中分離純化母乳低聚糖的方法及其應用。

背景技術

母乳低聚糖(HMO)是一種自然存在于母乳中的復雜混合低聚糖，是人類母乳中僅次于乳糖、脂類的第三大營養(yǎng)物質。母乳低聚糖跟一般的碳水化合物不同，它無法提供能量，卻可以為寶寶帶來諸多其他的益處：促進腸道益生菌菌群定植，維持腸道健康；阻擋病原菌，對抗感染；增強寶寶免疫力等。其中，母乳低聚糖主要以游離形式存在于母乳中，由3～10個單糖單位通過糖苷鍵鏈接起來形成直鏈或支鏈的一類低聚碳水化合物。

目前國內外HMO奶粉中，添加的主要是2’-巖藻糖基乳糖、3’-巖藻糖基乳糖、乳糖-N-新四糖、3’-半乳糖基乳糖、3’-唾液酸乳糖、6’-唾液酸乳糖中的一種或多種。其中2’-巖藻糖基乳糖、3’-巖藻糖基乳糖、乳糖-N新四糖、3’-半乳糖基乳糖屬于中性低聚糖，3’-唾液酸乳糖、6’-唾液酸乳糖屬于酸性低聚糖。

其中，化學法合成母乳低聚糖的路線復雜且糖苷供體昂貴，長期以來限于實驗室小規(guī)模制備；酶法合成需要利用多酶反應體系從單糖開始催化，合成對應的糖核苷酸繼而完成HMOs的合成，反應過程需要多種酶的純化，不利于工業(yè)化生產；基于大腸桿菌、酵母菌等生物工程菌的生物合成途徑具有生產成本低、環(huán)境污染小等優(yōu)勢，是當今商業(yè)化產品中積極采用的合成方法，目前多采用生物工程菌的生物合成途徑來制備母乳低聚糖，但是含有母乳低聚糖的生物發(fā)酵液的提取工藝卻受到限制，最終提取得到的母乳低聚糖的純度和收率較低。此外，現(xiàn)有提取方法通常采用結晶來獲得固體糖，結晶涉及使用有機溶劑，如醇、有機酸等，而母乳低聚糖是用作食品成分，用有機溶劑來獲得固體母乳低聚糖的最后一步具有食品安全隱患。

發(fā)明內容

本發(fā)明的主要目的是提出一種從微生物發(fā)酵液中分離純化母乳低聚糖的方法及其應用，旨在提供一種安全性較好，且純度和收率高的母乳低聚糖。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種從微生物發(fā)酵液中分離純化母乳低聚糖的方法，包括以下步驟：

S10、將含有母乳低聚糖的微生物發(fā)酵液進行離心，分別收集上清液和下層的菌體；

S20、將所述菌體重懸，并加入溶菌酶反應，再進行超聲處理，使所述菌體破壁，過濾，得到濾液A；

S30、將所述濾液A與所述上清液混合，得到混合液，將所述混合液濃縮醇沉，抽濾，再將抽濾得到的產物旋蒸，最后加水復溶，得到溶液B；

S40、將所述溶液B用活性炭處理后，再用陽離子交換劑處理，得到溶液C；

S50、將所述溶液C納濾濃縮，得到濃縮液，將所述濃縮液進行噴霧干燥，即可得到母乳低聚糖。

可選地，步驟S10中，所述微生物發(fā)酵液包括重組大腸桿菌發(fā)酵液，其中，所述重組大腸桿菌發(fā)酵可合成母乳低聚糖。

可選地，步驟S10中，所述離心的轉速為4000～8000rpm，離心時間為10～15min。

可選地，步驟S20包括：