[發明專利]體外合成不同緊密程度的糖原狀α-葡聚糖的方法

有效

• 申請號: 202110900746.8
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113481261B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 金征宇;柏玉香;劉佳林
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C12P19/18
• 分類號: C12P19/18;C12P19/08
• 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: 趙巧娜

本發明公開了體外合成不同緊密程度的糖原狀α?葡聚糖的方法，屬于食品、藥品和淀粉糖生產領域。本發明可通過SP?GP?BE三酶法以蔗糖為底物合成分子量一定的糖原狀α?葡聚糖(GnG)，通過調整GP與BE的比例可控制GnG的外側鏈的疏松程度，從而得到粒徑在44nm?54nm的范圍內的不同GnG樣品，GnG分子的疏松程度隨著GP/BE比例的增加而提高。在控制GP/BE的基礎上，對反應體系中麥芽三糖的濃度進行調節，隨著麥芽三糖濃度的提升，GnG的分子量降低，同時使得GnG分子疏松程度增加。通過本發明的方法可以通過調節GP/BE比例，或調節麥芽三糖的濃度來調節GnG分子的疏松程度。

技術領域

本發明體外合成不同緊密程度的糖原狀α-葡聚糖的方法，屬于食品、藥品和淀粉糖生產領域。

背景技術

糖原作為動物和微生物體內的主要儲存多糖，是一種復雜的高度分支的葡萄糖聚合物,其形態大小很大程度上受到提取方法的限制，復雜且昂貴的制備工藝限制了糖原作為功能性納米材料的應用。因此通過體外酶促合成途徑可以根據不同需求獲得結構可控的葡聚糖。

三酶法(蔗糖磷酸化酶-α葡聚糖磷酸化酶-分支酶法，SP-GP-BE法)可以以蔗糖為底物合成糖原狀α-葡聚糖，由于其無毒和生物可降解的性質，成為了生物醫學合成納米顆粒的理想替代品。然而在復雜的生物環境中，需要對糖原狀α-葡聚糖納米顆粒的結構參數進行更精細的控制。其顆粒尺寸和表面鏈的疏松程度將對其親水性、降解性以及載藥量等性質產生影響。因此可以通過對糖原狀α-葡聚糖外部鏈的緊密程度的控制，獲得分子量相同，但分子尺寸不同的糖原狀α-葡聚糖，從而為獲得具有不同程度功能特性的衍生物提供基礎。

參考糖原的體內合成方法，1943年Cori在體外以葡萄糖-1-磷酸(G-1-P)作為底物，通過肌肉磷酸化酶(GP)和分離自大鼠肝臟和兔子心臟的分支酶(BE)的協同作用合成了糖原狀α-葡聚糖(Cori G T,Cori C F.Crystalline musclephosphorylase.IV.Formation of glycogen[J].Journal of Biological Chemistry,1943,151:57-63.)。此外，還可以以淀粉為底物生產糖原狀α-葡聚糖。田耀旗等人以DP10-20直鏈糊精和A鏈聚合度DP10-20的糯米淀粉為底物，使用灌漿期糯米籽粒來源的BE在體外獲得了類似糖原結構的高度支化淀粉。Kajiura等人使用異淀粉酶(IAM)從淀粉或糊精中制備短鏈直鏈淀粉，加熱使異淀粉酶失活后，添加BE和麥芽糖轉葡糖基酶(AM)以體外合成糖原狀α-葡聚糖(Kajiura H.；Kakutani R.；Akiyama T.；Takata H.；Kuriki T.,A novelenzymatic process for glycogen production.Biocatalysis andBiotransformation2009,26,133-140.)。

Fujii et al.發明了一種以蔗糖為底物，以蔗糖磷酸化酶(SP)-葡聚糖磷酸化酶(GP)反應體系結合分支酶合成具有較高產率的超支化葡聚糖。在該方法中僅提出合成的可能，未對獲得產物的精細結構進行調控(Fujii.；Bioengineering and Application ofNovel Glucose Polymers2003)。

發明內容

本發明在較高濃度的磷酸緩沖鹽溶液中，通過對蔗糖磷酸化酶(SP)-α-葡聚糖磷酸化酶(GP)-分支酶(BE)三酶法(SP-GP-BE)合成超支化葡聚糖的方法中的GP添加量的調整，對GP與BE的比例做出了改進，提供了一種體外合成可控緊密程度的糖原狀α-葡聚糖的方法，達到了對合成的糖原狀α-葡聚糖顆粒進行精細調控的效果。