[发明专利]一种双酶法制备不同聚合度异麦芽/麦芽-多糖的方法

说明书

本发明公开了一种双酶法制备不同聚合度异麦芽/麦芽‑多糖的方法，属于食品、药品和淀粉糖生产领域。所述异麦芽/麦芽‑多糖的α‑1,4糖苷键含量为20～35％，α‑1,6糖苷键含量为65～80％，聚合度约为12.9～29.5。所述异麦芽/麦芽‑多糖的制备方法为：以环糊精为底物，利用4,6‑α‑葡萄糖基转移酶GtfB和环糊精水解酶进行酶促反应，经β‑淀粉酶酶解后分离纯化、干燥，制得分子量分布较窄的异麦芽/麦芽‑多糖。该方法条件温和，α‑1,6糖苷键含量高，成本低，为实现异麦芽/麦芽‑多糖的工业化生产奠定基础，所生产的异麦芽/麦芽‑多糖在食品、保健品或化妆品领域有着巨大潜力和应用前景。

技术领域

本发明涉及一种双酶法制备不同聚合度异麦芽/麦芽-多糖的方法，属于食品、药品和淀粉糖生产领域。

背景技术

异麦芽聚糖是主要通过α1→6键连接多个葡萄糖残基形成的α-葡聚糖，其主要通过淀粉或者麦芽糊精转化而来。根据其聚合度的高低可以将其分为三类，异麦芽低聚糖(2～10)，右旋糖酐(＞100)和异麦芽多糖(11～100)。由于结构中富含人体消化系统不易水解的α-1,6糖苷键，因此具有甜度低、热量低的特点，并且其作为益生因子，进入大肠，可以作肠道菌群的碳源和能源。目前，对于异麦芽低聚糖和右旋糖酐的生产已基本实现工业化，其中异麦芽低聚糖主要是由多酶处理淀粉来合成的，不同分子量的右旋糖酐主要采用酸水解，或利用右旋糖酐蔗糖酶催化蔗糖来合成。然而，中等聚合度的异麦芽多糖的合成，受限于酶和底物的选择，无法获得不同平均聚合度的标准化产物。

由4,6-α-葡萄糖基转移酶GtfB以麦芽糖糊精/淀粉为底物，合成的异麦芽/麦芽-多糖是主要由α-(1→6)连接，在非还原端α-(1→4)糖苷键上合成的一种异麦芽/麦芽-多糖。目前，以麦芽糊精或低聚麦芽糖作为底物，能够合成聚合度小于35的异麦芽多糖，但其聚合度分布较广，α-1,6糖苷键含量在7％～90％之间，且具有高α-1,6键比例的IMMP产率较低，严重限制了异麦芽/麦芽-多糖的标准化和工业化生产(Dobruchowska J M,Gerwig GJ,Kralj S,et al.Structural characterization of linear isomalto-/malto-oligomer products synthesized by the novel GTFB 4,6-α-glucanotransferaseenzyme from Lactobacillus reuteri121[J].Glycobiology,2012,22(4):517-528.)

为了大量获得高纯度具有特定聚合度的麦芽低聚糖，目前采用的酶主要包括α-淀粉酶、环糊精糖基转移酶、环糊精水解酶等。其中环糊精水解酶相较于其他酶，获得的产物组合物要简单得多，仅由麦芽低聚糖和任何未反应的环糊精组成。且通过选择合适的酶和反应条件，可以产生具有特定聚合度的麦芽低聚糖，其中仅含有少部分残留的环糊精。因此，利用环糊精水解酶的底物和产物特异性，与GtfB双酶级联反应，高效合成中等聚合度的异麦芽/麦芽-多糖，能够避免特定聚合度低聚麦芽糖的纯化，并通过酶反应控制调控其聚合度分布和α-1,6键含量，对异麦芽多糖的商业化应用具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备中等聚合度的异麦芽/麦芽-多糖新方法，具有产率高、聚合度可控、α-1,6糖苷键含量高的优点，解决了现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明利用环糊精水解酶以环糊精为底物，开环环糊精提供大量低聚麦芽糖，例如麦芽七糖，与4,6-α-葡萄糖基转移酶GtfB组合作用，并通过酶反应控制可获得一系列不同聚合度的异麦芽/麦芽-多糖，DP12.9～29.5。本发明的异麦芽/麦芽-多糖，按质量百分比包括：α-1,4糖苷键含量为20～35％，α-1,6糖苷键含量为65～80％，产率最高可达16.23％。