[发明专利]一种酶法改性淀粉增强磷脂稳定性的方法

说明书

本发明公开了一种酶法改性淀粉增强磷脂稳定性的方法，属于生物活性存储的技术领域。本发明的4‑α‑糖基转移酶，在65℃‑80℃之间，该酶的相对酶活均保持在90％以上，具有较好的温度稳定性；该酶可以在高温60‑90℃下催化淀粉改性，淀粉转化率高达80％以上；且可以催化10～30％(w/v)高浓度的淀粉改性，淀粉转化率高达90％以上，将得到的支链淀粉用于磷脂的包埋，包埋率最高可达42.7％，对于工业上利用支链淀粉包埋磷脂的应用具有重大的意义。

技术领域

本发明涉及一种酶法改性淀粉增强磷脂稳定性的方法，属于生物活性存储的技术领域。

背景技术

磷脂是人体细胞结构的主要成分，是维持人体正常生理功能必不可少的物质。磷脂既可以作为治疗多种疾病的活性成分，又可以作为制备含有各种药物制剂的调理剂。充足的磷脂能增强细胞的活力，对促进造血、伤口愈合、毛发生长、提高脑神经功能和增进消化能力有着重要的作用。然而磷脂含有的不饱和脂肪酸，在加工和储运过程中易发生脂质氧化反应、非酶促褐变以及参与美拉德反应等，这一系列反应生成的产物一方面引起产品的酸败，另一方面降低了磷脂类产品的商业价值，增加了其应用难度。

为了使产品体系中的磷脂更加稳定，人们通常采用化学法，生物酶法及物理法对磷脂进行改性。磷脂的化学改性是将某些化学试剂与磷脂反应，使磷脂发生化学变化。常见的化学改性方法有乙酰化、羟基化、酰羟化、氢化、磺化等。经化学改性的磷脂虽然稳定性得到了一定的提升，但是其部分功能特性受到了影响。磷脂的生物酶法改性是指在特定的磷脂酶或脂肪酶作用下，磷脂分子会发生部分水解或酯交换反应，致使磷脂的组成或结构发生变化。用于磷脂改性研究的酶主要包括专一性的磷脂酶A1、A2、C、D和脂肪酶。然而，与化学法类似，生物酶法改变了磷脂分子的结构，从而影响了其理化及功能性质。

磷脂的物理法改性通常是通过环糊精或直链淀粉等物质对其进行包合。物理法在整个过程中磷脂本身的化学结构没有变化，不影响磷脂的安全性，且并不会影响其功能特性，因此是一类绿色环保的稳定磷脂的方法。利用β-环糊精对磷脂进行包合时，由于β-环糊精溶解度较低，因此需要对其进行接枝改性，这也就提高了其生产成本，同时环糊精不易为人体消化，且具有一定的肾毒性也限制了其应用。利用直链淀粉对磷脂进行包合也能有效缓解磷脂的氧化，然而直链淀粉糊化所需温度较高，提取成本高且溶解性较差，限制了其工业化应用。

与直链淀粉类似，支链淀粉的外侧链每6个葡萄糖残基可以形成一个螺旋结构，因此含有一个疏水的螺旋空腔，这个螺旋空腔可以用于包埋一些客体分子，例如姜黄素、单甘脂等，同时支链淀粉的溶解度比直链淀粉高。但是与直链淀粉相比，支链淀粉外侧链较短，长支链含量较少，因此形成的螺旋数量较少，且螺旋较短，对磷脂的包埋性能较差。

有人提出，微生物来源4-α-糖基转移酶(4-α-glucanotransferase，简称4αGT，EC2.4.1.25)具有利用淀粉中的直链淀粉扩展支链淀粉的非还原性末端的功能。利用该功能，可以延长支链淀粉的侧链使其拥有与直链淀粉类似的疏水性空腔，增强支链淀粉的包埋能力。延长支链淀粉的侧链需要先将淀粉在高温下糊化，淀粉分子与水分子之间形成氢键，分子从颗粒内部游离出来，然后降温后加入4-α-糖基转移酶进行催化反应。但是现有的4-α-糖基转移酶仅能作用于低浓度的淀粉，生产强度低，无法满足工业上生产的需求。如vander Maarel在《A Novel Thermoreversible Gelling Product Made byEnzymaticModification of Starch》中利用4-α-糖基转移酶仅能作用于20％浓度的马铃薯淀粉。因此，提供一种能够作用于高浓度淀粉的4-α-糖基转移酶，且并利用其延长支链淀粉的侧链，对于工业上利用支链淀粉包埋磷脂的应用具有重大的意义。

发明内容