[发明专利]合成低聚果糖的专用菌株及其用于合成低聚果糖的方法

说明书

技术领域

本发明属于食品生物技术领域，具体涉及一株用于合成低聚果糖的解脂亚罗威酵母菌株(Yarrowialipolytica)CGMCCNO.11368及其用于合成低聚果糖的方法。

背景技术

低聚果糖(Fructo-oligosaccharides，FOS)作为一种食品添加剂，不但能作为营养为机体提供能量，还能显著改善机体消化道的微生态，提高有益菌群的种类与数量。低聚果糖不同于蔗糖，它属于非消化性低聚糖(non-digestibleoligosaccharides)，大部分只能被“定居”消化道下段的大肠中的有益菌群(如乳酸菌、双歧杆菌等)分解吸收，对维持消化道的健康水平具有显著的促进作用(DelzenneNM，Oligosaccharides：stateofart.Proceedingsofthenutritionsociety，2003，Vol62(1)：177-182.)。因此，低聚果糖也成为益生元家族中的一员。另外，低聚果糖口感好，甜度适中(约为蔗糖的50％)，还具有促进钙的吸收，调节血脂，免疫调节，抗龋齿，防止大肠肿瘤，防止骨质疏松等生理功能(KaurN，GuptaAK，Applicationofinulinandoligofructoseinhealthandnutrition.JournalofBioscience，2002，Vol27：703-714)，在很多食品尤其是乳制品中得到广泛的应用。因此，研究开发高效的低聚果糖的合成方法就具有重要的应用价值。

在公开的文献中，制备低聚果糖的原料分别为菊粉(Inulin)或者蔗糖(Sucrose)。以菊粉酶(Inulase)水解菊粉得到的低聚果糖属于果-果系列低聚糖(所有的糖单元均为果糖，每个果糖基均以β-2→1糖苷键连接)。以果糖基转移酶(Fructosyltransferase)催化蔗糖合成的低聚果糖属于蔗果系列的低聚果糖，该酶催化蔗糖水解，并将果糖基进行分子内转移到受体蔗糖的果糖上，形成β-2→1糖苷键，其非还原端为葡萄糖基。果糖基转移酶除了能催化形成直链的低聚果糖外(以β-2→1糖苷键连接)，还能催化形成支链的低聚果糖(将果糖基转移到受体分子果糖基上的第3位羟基，形成β-3→1糖苷键)(Limetal，Studiesonproductionandphysicalproperitiesofneo-FOSproducedbyco-immobilizedPenicilliumcitrinumandneofructosyltransferase.EuropeanFoodReasearchandTechnology，2007，Vol225：457-462.)。不论是直链还是支链的低聚果糖，其聚合度(degreeofpolymerization，DP)一般是1-5个果糖基进行聚合，形成GF₂，GF₃，GF₄，GF₅与GF₆。由于菊粉来源很有限，需要大量种植菊苣植物(俗称洋姜)，并从其根茎中提取菊粉，然后再采用菊粉酶进行水解，过程比较复杂。中国发明专利CN201210144883描述了一种从菊苣菊粉中提取低聚果糖的方法，该方法采用菊粉酶与微波提取技术相结合的方法，经过多步得到低聚果糖，虽然该方法具有一定的先进性，但由于菊粉来源有限，售价较高，难以与蔗糖相比。因此市售低聚果糖的原料绝大部分采用蔗糖(白砂糖)或者含有高浓度蔗糖的糖蜜，以游离的或者固定化的果糖基转移酶进行催化得到低聚果糖。

中国发明专利CN201310026429.3描述了一种以甘蔗汁为底物，采用固定化的果糖基转移酶柱进行酶转化，再经脱色浓缩得到FOS含量55％以上的低聚果糖糖浆。中国发明专利CN201310030780描述了一种以废糖蜜为原料，同样采用固定化果糖基转移酶进行酶转化得到富含低聚果糖的糖浆。中国发明专利CN200810030332则描述了一种以蔗糖为原料，采用固定化的果糖基转移酶、固定化的葡萄糖氧化酶以及固定化的过氧化氢酶来转化制备低聚果糖。中国发明专利CN201210547846公开了一种采用聚氨酯光交联树脂固定果糖基转移酶以及葡萄糖异构酶，以蔗糖为原料进行转化得到低聚果糖。与采用游离的果糖基转移酶相比，虽然采用固定化果糖基转移酶能使酶得到多次利用，然后固定化的步骤较多，还需要使用戊二醛等有机溶剂，在反复使用固定化的过程中容易污染，而且固定化的过程中存在固定化效率的问题，使得很多酶没有被固定上未得到利用。固定化柱的制备本身就增加了成本。