[发明专利]甜菊糖苷衍生物莱鲍迪苷A1G的双酶法制备及其应用

说明书

本申请涉及甜菊糖苷衍生物莱鲍迪苷A1G的双酶法制备及其应用。本申请中以甜菊糖苷莱鲍迪苷A(RA)为受体底物，以葡萄糖供体物质为供体底物，利用双酶法制得具有全新结构的甜菊糖衍生物RA1G。本申请通过生物酶法催化获得口感改善的新型甜菊糖苷衍生物，其操作简单，生产工艺绿色环保，成本低，周期短，转化效率高，提纯容易，所得产品口感好，于食品与饮料等行业具有重要的应用价值。

技术领域

本发明属于生物技术和食品化工技术领域。具体而言，本发明涉及一种通过生物酶法制备的甜菊糖苷衍生物莱鲍迪苷A1G、其制备方法以及应用。

背景技术

甜菊糖苷是一系列从菊科草本植物甜叶菊(Stevia rebaudiana Bertoni)的叶中提取出的糖苷类物质，是天然的甜味剂。在天然植物甜叶菊的叶中占主要含量的为甜菊苷(Stevioside，缩写为Stv)和莱鲍迪苷A(Rebaudioside A，缩写为RA，也称为甜菊双糖苷A)。莱鲍迪苷A的分子结构如下所示，是一种含20个碳原子的四环二萜类糖苷物质，其由二萜核心在C19位上连接一个葡糖基和C13为上连接3个葡糖基而形成：

研究表明，莱鲍迪苷A的甜度是蔗糖的200-300倍，热量仅为蔗糖的1/300，对酸、碱、热都很稳定，长期储存不易变质，加入食品中经热处理也不会有褐变现象，且不容易造成龋齿。我国在《GB8270-2014食品安全国家标准》和《GB2760-2014食品安全国家标准》的国家标准中对其做作为食品添加剂的使用进行了详细说明。2009年，美国食品药品监督管理局FDA也认可莱鲍迪苷A为“GRAS(Generally Recognized as Safe，总体认为是安全的)”的级别。甜菊糖苷类物质作为蔗糖的天然替代品，不仅可以降低成本，同时也符合食品、饮料逐渐向低糖低热量化发展的要求。其应用前景广阔，是一种非常理想的具有多种用途的绿色甜味剂。

甜菊糖苷虽有着众多优势，但是其主要成分莱鲍迪苷A有严重的苦涩后味，阻碍了它在食品等领域的广泛应用。目前，甜菊糖苷口感的改善可通过生物酶法转化来实现。已有报道，可以葡萄糖基转移酶以UDP葡萄糖为葡萄糖基供体对甜菊糖苷的主要成分添加葡萄糖基。但该方法使用的糖基供体UDP葡萄糖价格昂贵，成本偏高(Biocatalysis:AnIndustrial Perspective,Royal Society of Chemistry,2017,pp199)。还有报道，可利用环糊精糖基转移酶(CGT)改性甜菊糖苷，但是不同生物来源的CGT酶的催化效率和转糖基位点不同，得出的酶催化产物复杂多样(Simple and efficient enzymatictransglycosylation of stevioside by beta-cyclodextrin glucanotransferase fromBacillus firmus.Biotechnol Lett.2009Sep；31(9):1415-1420)。此外，仅利用CGT的单酶催化产物为不同程度糖基化的衍生物的混合物，这就造成了口感的不均一性，且这些衍生物的分子结构和极性都非常相近，难以分离纯化，很难获得高纯度的单一有效产物。

因此，本领域迫切需要开发出具有改善口感的莱鲍迪苷A衍生物产品及其高效生产的方法。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提出一种通过双酶催化法生产新型甜菊糖衍生物的方法及其产物，以改善原料口感，可以较低的成本和较短的生产周期产出优质的生物酶法制备的甜菊糖苷衍生物。

在本发明的第一方面中，提供了如下结构所示的化合物莱鲍迪苷A1G：

在本发明的另一方面中，提供了制备莱鲍迪苷A1G的方法，其中，所述莱鲍迪苷A1G的结构式如上所示，所述方法包括步骤：

(1)提供莱鲍迪苷A和葡萄糖基供体；

(2)通过环糊精糖基转移酶和淀粉酶的催化产生如上结构式的莱鲍迪苷A1G。