[发明专利]5-羟基-2吡啶甲醇异构体在作为壳低聚糖褐变标志物中的应用

说明书

本发明属于生物工程领域，具体涉及5‑羟基‑2吡啶甲醇异构体在作为壳低聚糖褐变标志物中的应用。申请人分析发现，LMWC发生美拉德反应（MR）的进程中存在着中间产物，其为5‑羟基‑2吡啶甲醇的异构体(5‑H‑2PMIS)，在整个MR反应中持续存在，因此该物质可作为LMWC的褐变标志物。通过对5‑H‑2PMIS含量和色素OD420的监测发现，水分含量、pH值、温度和CO2、抑制剂对MR有很大影响。本发明确定了壳低聚糖美拉德反应重要的中间物质，填补了空白。

技术领域

本发明属于生物工程领域，具体涉及5-羟基-2吡啶甲醇异构体在作为壳低聚糖褐变标志物中的应用。

背景技术

壳低聚糖(Low molecular weight chitosan,LMWC)是壳聚糖的降解产物，不仅保留了壳聚糖的功能特性，还解决了壳聚糖溶解性差的问题，应用价值得以大幅增加。然而，LMWC制备和储存过程中，往往存在着产品分散度大、易发生美拉德反应而褐变等问题，从而严重影响其实际应用的效果。

美拉德反应(Maillard reaction,MR)是指发生在氨基化合物(蛋白质、肽、氨基酸等)与羰基化合物(还原糖、醛、酮等)之间的一系列复杂反应。因为反应最终产物是类黑素且无需酶参与反应，所以也称作类黑素反应或非酶褐变反应。MR涉及一系列复杂的反应过程，并受多种因素的影响，如：温度、底物浓度、反应时间、初始pH、水分活度、反应物自身性质和反应物组分比等。按照Hodge提出的网络系统分类，MR可分为初期、中期和末期三个阶段，需经过亲核加成、分子重排、脱水、环化等步骤，先后产生还原性酮、二羰基化合物、吡嗪化合物、呋喃化合物等小分子，直至生成类黑精等大分子。一般，食品褐变的重要中间产物是5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethyfurfural，5-HMF)，检测这种物质就可以预测褐变的速度。另外，美拉德反应终产物是一些深色大分子物质，常用420nm处的吸收值可以直观的反映褐变情况。LMWC是一种含氨基的糖类，因此分子之间可发生MR(Tao et al 2012)，造成产品颜色加深、生物活性下降，影响产品的应用，因此在LMWC的生产和储存过程中应对MR加以控制。但目前缺乏对其MR过程的检测和有效控制，没有明确的褐化标志物来监测。

发明内容

本发明的目的在于提供给了5-羟基-2吡啶甲醇异构体在作为壳寡糖褐变标志物中的应用。

本发明的另一个目的在于提供了5-羟基-2吡啶甲醇异构体在壳低聚糖褐变控制中的应用。

为了达到上述目的，本发明采取以下技术措施：

5-羟基-2吡啶甲醇异构体在作为壳寡糖褐变标志物中的应用，所述的5-羟基-2吡啶甲醇异构体与5-羟基-2吡啶甲醇在LC-MS检测中碎片离子相同，HPLC分析中的保留时间不同。

5-羟基-2吡啶甲醇异构体在壳低聚糖褐变控制中的应用，包括利用检测5-羟基-2吡啶甲醇异构体的含量来研究可抑制壳低聚糖褐变的物质或者环境条件；

以上所述的应用中，优选的，采取下述方式控制低壳聚糖的褐变：

配制浓度为5-15％的壳聚糖胶体溶液，按5-18U/g酶底比加入内切壳聚糖酶，35-55℃下酶解2-5h，并于酶解初期添加溶液质量的0.05％-1.0％的亚硫酸钠，酶解期间用电动搅拌器按100-300r/min的速度保持均速搅拌，反应结束后，煮沸使酶失活，再经超滤器处理既得。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

在以前壳低聚糖和壳寡糖的酶法制备过程的相关报道中，主要考虑的是酶解的效果，产物得率同，而忽略了氨基糖的美拉德反应。事实上，这些氨基糖在生产和贮存的过程中都会明显褐化，严重影响其生物学活性，甚至产生有毒有害成份。而不同的反应物参与MR，会发生不同的反应进程。本发明基于这一点，确定了壳低聚糖美拉德反应重要的中间物质，填补了空白。以此作为标志物，可对产物的褐化进行有效监测和控制。

附图说明