[发明专利]一种从微生物发酵液中分离纯化母乳低聚糖的方法及其应用

说明书

本发明公开一种从微生物发酵液中分离纯化母乳低聚糖的方法及其应用，该方法包括以下步骤：S10、将含有母乳低聚糖的微生物发酵液进行离心，分别收集上清液和下层的菌体；S20、将菌体重悬，并加入溶菌酶反应，再进行超声处理，使菌体破壁，过滤，得到滤液A；S30、将滤液A与上清液混合，得到混合液，将混合液浓缩醇沉，抽滤，再将抽滤得到的产物旋蒸，最后加水复溶，得到溶液B；S40、将溶液B用活性炭处理后，再用阳离子交换剂处理，得到溶液C；S50、将溶液C纳滤浓缩，得到浓缩液，将浓缩液进行喷雾干燥，即可得到母乳低聚糖。该方法通过步骤和实验条件的设计，提高了得到的母乳低聚糖的收率和纯度；最后一步为喷雾干燥，提高了其作为食品成分的安全性。

技术领域

本发明涉及生物化学分离提取技术领域，特别涉及一种从微生物发酵液中分离纯化母乳低聚糖的方法及其应用。

背景技术

母乳低聚糖(HMO)是一种自然存在于母乳中的复杂混合低聚糖，是人类母乳中仅次于乳糖、脂类的第三大营养物质。母乳低聚糖跟一般的碳水化合物不同，它无法提供能量，却可以为宝宝带来诸多其他的益处：促进肠道益生菌菌群定植，维持肠道健康；阻挡病原菌，对抗感染；增强宝宝免疫力等。其中，母乳低聚糖主要以游离形式存在于母乳中，由3～10个单糖单位通过糖苷键链接起来形成直链或支链的一类低聚碳水化合物。

目前国内外HMO奶粉中，添加的主要是2’-岩藻糖基乳糖、3’-岩藻糖基乳糖、乳糖-N-新四糖、3’-半乳糖基乳糖、3’-唾液酸乳糖、6’-唾液酸乳糖中的一种或多种。其中2’-岩藻糖基乳糖、3’-岩藻糖基乳糖、乳糖-N新四糖、3’-半乳糖基乳糖属于中性低聚糖，3’-唾液酸乳糖、6’-唾液酸乳糖属于酸性低聚糖。

其中，化学法合成母乳低聚糖的路线复杂且糖苷供体昂贵，长期以来限于实验室小规模制备；酶法合成需要利用多酶反应体系从单糖开始催化，合成对应的糖核苷酸继而完成HMOs的合成，反应过程需要多种酶的纯化，不利于工业化生产；基于大肠杆菌、酵母菌等生物工程菌的生物合成途径具有生产成本低、环境污染小等优势，是当今商业化产品中积极采用的合成方法，目前多采用生物工程菌的生物合成途径来制备母乳低聚糖，但是含有母乳低聚糖的生物发酵液的提取工艺却受到限制，最终提取得到的母乳低聚糖的纯度和收率较低。此外，现有提取方法通常采用结晶来获得固体糖，结晶涉及使用有机溶剂，如醇、有机酸等，而母乳低聚糖是用作食品成分，用有机溶剂来获得固体母乳低聚糖的最后一步具有食品安全隐患。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种从微生物发酵液中分离纯化母乳低聚糖的方法及其应用，旨在提供一种安全性较好，且纯度和收率高的母乳低聚糖。

为实现上述目的，本发明提出一种从微生物发酵液中分离纯化母乳低聚糖的方法，包括以下步骤：

S10、将含有母乳低聚糖的微生物发酵液进行离心，分别收集上清液和下层的菌体；

S20、将所述菌体重悬，并加入溶菌酶反应，再进行超声处理，使所述菌体破壁，过滤，得到滤液A；

S30、将所述滤液A与所述上清液混合，得到混合液，将所述混合液浓缩醇沉，抽滤，再将抽滤得到的产物旋蒸，最后加水复溶，得到溶液B；

S40、将所述溶液B用活性炭处理后，再用阳离子交换剂处理，得到溶液C；

S50、将所述溶液C纳滤浓缩，得到浓缩液，将所述浓缩液进行喷雾干燥，即可得到母乳低聚糖。

可选地，步骤S10中，所述微生物发酵液包括重组大肠杆菌发酵液，其中，所述重组大肠杆菌发酵可合成母乳低聚糖。

可选地，步骤S10中，所述离心的转速为4000～8000rpm，离心时间为10～15min。

可选地，步骤S20包括：