[发明专利]一种甜菊苷生物转化制备的甜菊糖衍生物、制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种甜菊苷生物转化制备的甜菊糖衍生物、制备方法及其应用，属于食品化工领域。该方法以甜菊苷为底物，使所述底物在葡萄糖基供体存在下，利用UDP‑葡萄糖基转移酶，在适当的温度、pH、盐浓度、底物浓度等条件下，通过酶催化得到了全新结构的甜菊糖衍生物NY101。本发明提供的甜菊苷生物转化制备甜菊糖衍生物NY101的方法，操作简便，成本低，转化效率高，可达>90％；提纯容易且纯度高，可达>95％，可用于食品与饮料业，具有巨大的潜在应用价值。

技术领域

本发明涉及一种甜菊苷生物转化制备的甜菊糖衍生物、制备方法及其应用，属于食品化工技术领域。

背景技术

甜菊糖是从菊科草本植物甜叶菊的叶、茎中提取出的一种新型天然甜味剂，是一种天然、绿色、保健的功能食品，它有着芬芳、清凉的味道，还具有甜度高、热能低的特点，其甜度是蔗糖的200-300倍，而热值仅为蔗糖额1/300，是一种可替代蔗糖非常理想的甜味剂。随着人类对健康、绿色的重视，甜菊糖被食品科学家称为是未来世界最具发展前景的甜味剂。

甜菊糖被国际医学界认为是人类良好的营养补充剂和保健药品。经大量科学实验证明，甜菊糖有利于调节血糖和血压，经常食用可调节血糖水平，预防高血压，改善低血压症状；甜菊糖还具有抑制某些细菌生长和繁殖及阻止其感染的作用，能够治疗感冒和流感及预防龋齿等病症；甜菊糖能够降低人对糖和脂肪的需求，调节其日常饮食，降低人们对烟酒的需求，防止了糖尿病、肥胖症、心脏病等疾病的发生；同时，甜菊糖还具有对皮肤修复和改良作用，它能治疗皮肤疾病，消除皱纹，去除疤痕等。

甜菊糖可广泛应用于食品、饮料、调味料、医药、日用化工、酿酒、化妆品等行业，较使用蔗糖可节省成本约60％，且营养价值高。甜菊糖的稳定性、代谢途径及其安全性已被深入研究，它已经我国卫生部、轻工业部批准使用，且亦被美国食品药品监督管理局认可为“GRAS(一般认为是安全的)”的级别。甜菊糖作为蔗糖的天然替代品，其应用前景广阔。

甜菊糖虽有着众多优势，但是其严重的苦涩后味，却阻碍了其的广泛应用。目前，甜菊糖口感的改善可通过酶法生物转化来实现。已有报道，可以利用环糊精糖基转移酶改性甜菊糖，以改善其口感和味质，但是该酶转移糖基的位置不专一，产物不纯，且其甜度也严重降低。

甜菊双苷向甜菊苷和莱鲍迪苷B的转化以及甜菊苷转化为莱鲍迪苷A和D的反应等。这些研究相对于甜菊糖的众多组分而言，仍微乎其微，而且其改性后的口感和味质也是一项庞大的研究。寻求高效的生物转化酶，转化工艺以及新型甜菊糖衍生物仍是甜菊糖未来的研究趋势。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提出一种以甜菊苷为原料，通过酶法转化生产甜菊糖衍生物，从而改善其口感，可以较低的成本和较短的生产周期产出优质的甜菊苷生物转化制备的甜菊糖衍生物、制备方法及其应用。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种甜菊苷生物转化制备的甜菊糖衍生物，结构式如下：

本发明提出的另一技术方案是：一种甜菊苷生物转化制备的甜菊糖衍生物的制备方法：以甜菊苷为底物，使所述底物在葡萄糖基供体存在下，在UDP-葡萄糖基转移酶(尿苷二磷酸葡萄糖基转移酶)的催化作用下反应生成甜菊糖衍生物。

优选的，所述的葡萄糖基供体为UDP-葡萄糖或由蔗糖、蔗糖合成酶和UDP组成的UDP-葡萄糖再生循环体系。

优选的，所述的UDP-葡萄糖基转移酶M301，蔗糖合成酶M302，都由南京诺云生物科技有限公司发酵生产部提供。

优选的，UDP-葡萄糖的用量为0.0135～5.41g/L；蔗糖的用量为34.23～68.46g/L；蔗糖合成酶的用量按湿菌体计为18.92～94.59g/L，

优选的，在微生物宿主中表达UDP-葡萄糖基转移酶，所述微生物宿主选自大肠杆菌、芽胞杆菌、酵母、曲霉菌或毕赤酵母。