[发明专利]一种促进肠道益生菌增殖的低聚糖的制备方法

说明书

本发明公开了一种促进肠道益生菌增殖的低聚糖的制备方法，该方法根据酶对不同底物的选择特异性，以乳糖和纤维二糖、蜜二糖、海藻糖等常见的低聚二糖分别作为混合底物，用来源于植物乳杆菌70810β‑半乳糖苷酶催化转糖基反应，得到的产物通过活性炭β‑硅藻土吸附层析进行分类纯化，得到各种异低聚半乳糖混合物。该制备方法工艺简单，成本低，采用该方法制备得到的低聚糖中三个分子以上低聚糖含量在95％以上，且表现出对肠道益生菌显著的增殖功能活性，同时抑制有害菌生长，产物中几乎不含单糖和双糖，扩大了受用人群和应用领域，安全性高，可直接应用于各类食品添加。

技术领域

本发明涉及功能性低聚糖生产的领域，更具体地，涉及一种促进肠道 益生菌增殖的低聚糖的制备方法。

背景技术

人和动物肠道内所栖息的多种细菌组成了肠内的细菌系统，双歧杆菌 和乳酸菌是人类肠道菌群中少数不产生内毒素和外毒素，且无致病性的有 益微生物。大量实验结果表明，双歧杆菌和乳酸菌在肠道内的增殖可以提 高机体抗体水平，启动巨噬细胞的吞噬活性，提高抗感染能力，是肠道内 对人体健康最有促进作用的有益菌。由于人体胃肠缺乏水解功能性低聚糖 的酶系统，功能性低聚糖能避免人体消化系统干扰，选择性进入大肠，被双歧杆菌等有益菌利用，而一些有害细菌如志贺氏杆菌、沙门氏菌、金黄 色葡萄球菌等对大多数益生元很难加以利用，因此功能性低聚糖可以选择 性促进益生菌增殖，优化肠道菌群，改善肠道微环境。

功能性低聚糖是一种新型的功能性食品添加剂，其中食疗效果最好 的是被称为“双歧因子”的低聚半乳糖(GOS)。GOS,通常是以乳糖 (β-D-Gal-(1→4)-α,β-D-Glcp)为单一底物，利用β-半乳糖苷酶将其中的半 乳糖基部分转移到反应混合物中的糖分子上形成复杂多样的低聚糖。混合 物中的糖分子包括半乳糖、葡萄糖、乳糖以及不断合成的更高聚合度低聚 糖。乳糖在反应中既是半乳糖基的供体，同时也是半乳糖基的受体，合成 的低聚糖种类大约30多种，其分子通式为(Galactose)n-Galactose/Glucose。

鉴于不同功能性低聚糖在物化性质和生理功能上的差异性，不断开 发一些具备更新更强益生功能的低聚糖已经成为研究热点。利用糖苷酶对 于不同底物的选择特异性，可以得到各种不同结构和功能的低聚糖。目前 开展此研究的糖苷酶包括葡聚糖糖苷酶、果聚糖糖苷酶和半乳糖糖苷酶。 其中利用β-半乳糖苷酶的转糖基活性，以乳糖中半乳糖基供体，一系列的 糖醇、单糖或二糖作为受体，可以合成几乎无限多样的新型低聚糖，有助 于开发特定生理功能的功能性食品，逐渐引起了业内科研工作者的关注。 我们将这种异源半乳糖基与不同受体发生反应合成的低聚糖称之为“异低 聚半乳糖”(hetero-oligosaccharides，简称HeOS)，其分子通式为(Galactose) n-Saccharide。目前，关于异低聚半乳糖(HeOS)制备及其功能活性的研究 国内外还鲜有报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型功能性低聚糖的制备方法，该方法根据 酶对不同底物的选择特异性，以乳糖和纤维二糖、蜜二糖、海藻糖等常见 的低聚二糖分别作为混合底物，用来源于植物乳杆菌70810β-半乳糖苷酶催 化转糖基反应，得到的产物通过活性炭β-硅藻土吸附层析进行分类纯化制 得。该制备方法工艺简单，成本低，采用该方法制备得到的低聚糖中三个 分子以上低聚糖含量在95％以上，且表现出对肠道益生菌显著的增殖功能 活性，同时抑制有害菌生长，是一种非常具有开发利用前景的功能性食品 添加剂。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

一种促进肠道益生菌增殖的低聚糖，主要由以下步骤制备得到：

(1)将乳糖和双糖受体置于反应容器中，加入50mmol/L磷酸盐缓冲 溶液并调整总糖浓度，再121℃，100～105Kpa处理15-25min，使其完全溶 解后自然冷却至40～44℃，水浴保温30min；

(2)将β-半乳糖苷酶加入上述反应体系，使其浓度达到10～20U/mL 后置于恒温水浴摇床中进行反应；