[发明专利]一种多酶复配生产海藻糖的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种多酶复配生产海藻糖的方法及其应用，属于酶技术领域。本发明利用角质酶、芽寡糖基海藻糖合成酶和芽寡糖基海藻糖水解酶进行多酶复配提高底物利用率，从而降低海藻糖的生产成本，利用本发明的方法以20wt％淀粉溶液为底物合成海藻糖的转化率达到55％，而普通双酶法以20wt％淀粉溶液为底物合成海藻糖转化率为50％左右。

技术领域

本发明涉及一种多酶复配生产海藻糖的方法及其应用，属于酶技术领域。

背景技术

海藻糖(Trehalose)是由两个吡喃环葡萄糖通过1,1-糖苷键连结而成的一种非还原性二糖，是一种优质的甜味糖，其具有分子结构稳定、生物学功能良好等优势，因此被广泛应用于食品、医学、农业、化妆品等行业。自上世纪80年代后，各国对海藻糖的生理生化和分子生物学研究逐步展开。

目前，多以双酶法生产海藻糖，双酶法以淀粉为底物，通过麦芽寡糖基海藻糖合成酶和麦芽寡糖基海藻糖水解酶的共同作用生产海藻糖，此方法在一定程度上降低了海藻糖的生产成本并极大的推动了海藻糖的工业化生产进程。

在工业生产中，海藻糖的底物主要选择玉米淀粉、木薯淀粉和大米淀粉，其中，大米淀粉具有生产成本低、副产物少、且方便后续产物的分离纯化的优势。

但是，大米淀粉不仅含有淀粉物质，还含有蛋白质和脂质等少量非淀粉物质，其含有的蛋白质与淀粉形成的紧密复合物会阻遏淀粉脱支酶与底物淀粉的有效碰撞；同时，与薯类淀粉相比，大米淀粉中脂质含量较高，一般是单甘油脂和真正的淀粉结合脂质，使得在海藻糖合成反应体系中的大米淀粉难以充分利用。

上述因素导致了海藻糖在工业生产中淀粉底物利用率低、生产成本高的问题。

鉴于以上缺点，开发一种能将大米淀粉中的非淀粉物质去除的方法或者开发出一种新的酶解的方法对有效提高淀粉底物利用率、降低生产海藻糖成本具有十分重要的意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明利用角质酶、芽寡糖基海藻糖合成酶和芽寡糖基海藻糖水解酶进行多酶复配提高底物利用率，从而降低海藻糖的生产成本。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种多酶复配生产海藻糖的方法，所述方法为以淀粉为底物，经α-淀粉酶、普鲁兰酶、麦芽寡糖基海藻糖合成酶(MTSase)、麦芽寡糖基海藻糖水解酶(MTHase)、角质酶和糖化酶共同作用合成海藻糖。

在本发明的一种实施方式中，所述方法为将淀粉加入磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲液中配置一定浓度的淀粉溶液，将淀粉溶液煮沸，加入α-淀粉酶搅拌，将淀粉溶液液化成麦芽糊精溶液；将得到的麦芽糊精溶液降温至一定的温度后，添加普鲁兰酶、麦芽寡糖基海藻糖合成酶、麦芽寡糖基海藻糖水解酶、角质酶进行酶催化反应，然后灭酶得到反应液；将所得的反应液调节到合适pH，加入糖化酶糖化。

在本发明的一种实施方式中，所述方法为将淀粉加入磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲液中配置一定浓度的淀粉溶液，将淀粉溶液于沸水浴中煮沸，加入α-淀粉酶搅拌25～30分钟，将淀粉溶液液化成麦芽糊精溶液；将得到的麦芽糊精溶液于55～65℃水浴摇床中恒温至55～65℃后，添加普鲁兰酶、麦芽寡糖基海藻糖合成酶、麦芽寡糖基海藻糖水解酶，调节pH为5～6，在120～180r/min的水浴摇床中进行酶催化反应30～40h，然后沸水浴灭酶得到反应液；将所得的反应液调节到pH为4～5，加入糖化酶于55～60℃糖化18～24h。