[发明专利]一种阿拉伯低聚半乳糖及其制备和应用

说明书

本发明公开了一种阿拉伯低聚半乳糖及其制备和应用。该阿拉伯低聚半乳糖由重量百分含量为99％以上的多糖组成，所述多糖由阿拉伯糖与半乳糖组成，其中阿拉伯糖与半乳糖的摩尔比为1:16；阿拉伯低聚半乳糖的重均分子量为4000Da‑5000Da。其制备方法采用两步酶解，并采用超滤和纳滤耦合的方式对降解后的阿拉伯低聚半乳糖进行分离纯化，定向获得重均分子量4000Da‑5000Da阿拉伯低聚半乳糖，大大缩短了纯化时间，解决了现有技术不容易分离出某一固定值分子量低聚多糖的问题。本发明阿拉伯低聚半乳糖的支链取代度降低，其生物功能活性明显增强，对双歧杆菌等益生菌具有明显的体外促生长作用，因此阿拉伯低聚半乳糖可作为功能性低聚多糖应用于食品添加剂、保健品及医药领域。

技术领域

本发明涉及多糖技术领域，具体涉及一种阿拉伯低聚半乳糖及其制备和应用。

背景技术

阿拉伯半乳聚糖(Arabinogalactan，AG)是一类具有高度支链的中性多糖，具有多种生物活性如抗肿瘤、抗氧化、免疫调节等，已有研究表明AG还具有调节肠道的功能，在2002年就已被美国FDA认证批准为食品添加剂。AG的相对分子质量约为6.8×10⁵Da，其结构主要由半乳聚糖作为主链，阿拉伯糖作为其支链与半乳糖通过β-1,3键或β-1,6键连接，但其相对分子质量较大，需要对其进行降解才能提高其生物活性。

然而降解无法定向获得所需分子量的低聚多糖，经实验表明，降解后的阿拉伯低聚半乳糖呈非连续性分布，跨度在1×10³到5×10³不等。另外葡萄糖、乳糖等小分子糖类会不同程度的包含在降解物中，这种分布使得分离单一分子量的多糖有较大难度，从而对多糖后续的理化研究以及结构分析产生影响。因此需要根据不同的需求对低聚多糖进行定向分离，目前使用膜分离的方法定向分离制备阿拉伯低聚半乳糖还尚未见报道。已有的对其他低聚多糖膜分离的研究，中国专利ZL201210132925.2中公开了一种功率超声与膜分离耦合连续降解多糖的装置与方法，其将功率超声降解与膜分离集成起来形成一体化的装置，进行难溶及粘度太大的大分子多糖的降解改性，对降解产物多糖的分子量进行有效控制，避免过度降解，大大提高整个反应体系的效率和目标产物的收率。中国专利申请CN102676609 B中公开了一种利用膜分离技术高效制备一类不均一性安络小皮伞多糖的方法，该研究依次采用无机陶瓷微滤膜、4000-9000k的无机陶瓷超滤膜浓缩纯化得到不均一性安络小皮伞类多糖，并采用喷雾干燥的方法将多糖溶液制成粉末状产品，此法制作成本低，制作得到的产品质量好，保质期长。中国专利申请CN200610095055.0中公开了一种利用组合膜分离纯化浓缩桑黄多糖的方法，该方法采用了分子量为5000级的超滤有机膜系统纯化浓缩桑黄多糖，此法节能高效，无污染，低成本。上述这些方法无法直接用于分离纯化阿拉伯低聚半乳糖。

多糖现有的降解方法无法控制其断裂的糖苷键的位置，这带来的问题是，降解多糖的分子量分布较宽，使得降解物中可能同时含有目标分子量的多糖以及被过度降解而产生的分子量较小的多糖和寡糖和一些分子量较大的多糖，因此需要建立一种定向获得具有功能性低聚多糖的方法。

另外，现有的针对多糖的报道大多是关于多糖的一级结构研究，涉及多糖的高级结构分析的较少，比如对其单糖组成、糖苷键连接方式等的研究较少；越来越多的研究表明多糖重要功能的发挥是由其结构特征决定的，其高级结构(二级及三级结构)更为密切，多糖的生物活性与其分子量、分子链构象紧密相关，了解多糖分子的分子量、分子链构象等更有助于阐明其生物活性作用机制。所以发现新的多糖组分及活性，对研究开发新食品保健品、新药等领域是具有非常重要的科学意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种重均分子量为4000Da-5000Da的阿拉伯低聚半乳糖，其具有生物活性，且活性较阿拉伯半乳聚糖明显增强。

本发明的另一目的是提供所述阿拉伯低聚半乳糖的制备方法，该方法采用酶降解和膜法分离定向获得重均分子量为4000Da-5000Da的具有生物活性的功能性低聚多糖，具有操作简单、易于控制的优点，适于工业化大规模生产。