[发明专利]一种从魔芋粉中制备低聚甘露糖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用生物酶水解魔芋粉制备低聚甘露糖的方法，属于生物工程技术领域。

背景技术

低聚甘露糖(Mannooligosaccharide，MOS)是由2～10个甘露糖通过β-1，4糖苷键聚合而成的低聚糖，又称甘露寡糖。它可有效促进生物体内以双歧杆菌为代表的肠道益生菌群的增殖，并具有抑制体内病原菌生长、减少有毒代谢产物产生、防止便秘、保护肝脏、抗肿瘤及增强机体免疫力等多种生理功能，是新一代功能性食品。我国已制定了功能性低聚糖行业标准，并将低聚甘露糖列为其一，但目前国内相应产品的市场占有率仍较低。

魔芋(Amorphophallus konjak)是我国南方地区的特有经济作物，其主要成分为魔芋葡甘露聚糖(konjak glucomannan，KGM)。魔芋葡甘露聚糖主要由甘露糖和葡萄糖组成，其摩尔比为1.5：1，已有研究表明它可以被β-内切葡聚糖酶和β-甘露聚糖酶水解。目前，在国内魔芋粉主要被当作一种粗纤维食用或用作简单的食品添加剂，附加值不高。而将魔芋粉水解制成低聚甘露糖，可大大拓宽魔芋粉的应用范围，提高原料的附加值，具有重大的经济和社会效益。目前低聚甘露糖的制备通常都是利用高温水解、酸水解或者碱水解，酶法水解虽然也有报道，但条件还不够成熟。酶法生产低聚甘露糖主要受制于生产所用的关键酶的催化效率较低、酶的生产和使用成本较高，以及底物的粘度过大难以实现高浓度的生产等。

发明内容

本发明的目的是提供一种双酶法从魔芋粉中制备低聚甘露糖，环保安全，周期短，操作简单的工艺，为低聚甘露糖的酶法生产奠定理论基础。

本发明的技术方案：通过研究酶解pH值、酶液添加量、酶解时间、酶解温度和底物浓度这些因素，获得最佳的水解条件，在优化条件下利用重组β-甘露聚糖酶(reAuMan5A^N3C3)和重组β-内切葡聚糖酶(reAuCell2A)对魔芋精粉进行双酶法水解，测定魔芋精粉中总糖含量及其释放的还原糖含量，并对水解产物进行定性分析。

所涉及到的具有表达重组β-甘露聚糖酶(reAuMan5A^N3C3)和重组β-内切葡聚糖酶(reAuCell2A)能力的工程菌株GS115／Auman5A^N3C3(专利申请号：201210562588.0)和GS115／AuCell2A(专利申请号：201010581299.6)由本实验室构建保存。

所述的魔芋精粉中糖含量的测定方法：

采用DNS试剂法测定魔芋精粉中KGM总糖含量和游离还原糖含量，该总糖仅指KGM粗提液被酸完全水解后所有还原糖之和(本发明中所有还原糖均以甘露糖计)。

所述的魔芋精粉酶法水解条件的初步研究：

本发明中分别对影响魔芋精粉酶法水解的5个因素(酶解pH值、酶液添加量、酶解时间、酶解温度和底物浓度)进行单因素实验，每确定一因素将作为下一单因素实验的固定条件，最终获得的最佳条件用于低聚甘露糖的制备研究。

所述的双酶法提取制备魔芋精粉中的低聚甘露糖：

在优化的条件下分别研究reAuMan5A^N3C3及复配不同比例的reAuCell2A复合酶对魔芋精粉水解率的影响。

所述的魔芋精粉水解产物的定性分析：

本发明以硅胶板为层析载体，采用丁醇、冰醋酸和水的混合液作为展层剂，苯胺、二苯胺和浓磷酸溶于丙酮的混合液为显色剂对魔芋精粉水解产物进行薄层层析定性分析。

本发明的有益效果：本发明提供了一种酶法制备低聚甘露糖的方法。该方法所用的关键酶的催化效率较高、酶的生产和使用成本较低、周期短、无污染，有较大的工业化生产、应用潜力和经济价值。

具体实施方式

以下结合具体实施例，进一步阐述本发明的操作方法。但是这些实施例仅用于详细说明本发明，而不用于限制本发明的范围。

实施例1魔芋精粉中糖含量的测定方法