[发明专利]一种利用直链麦芽低聚糖生成酶制备直链麦芽六糖的方法

说明书

本发明公开了一种利用直链麦芽低聚糖生成酶制备直链麦芽六糖的方法，属于功能糖生产技术领域。所用酶的氨基酸序列在GenBank中的编号为AIV43245.1。配制pH 6.5～7.5的淀粉或麦芽糊精溶液为底物，按2～10U/g加酶量加入直链麦芽低聚糖生成酶，在60～80℃下反应24～72小时，可制得含高浓度直链麦芽六糖的直链麦芽低聚糖浆。产物中直链麦芽六糖的百分比例可达30％以上，对底物的总转化率可达75％以上。本发明不需要中途调节pH或改变反应温度，也不需要添加钙离子和协同酶制剂，工艺简单、便捷，生产成本低廉。

技术领域

本发明涉及一种利用直链麦芽低聚糖生成酶制备直链麦芽六糖的方法，属于功能糖生产技术领域。

背景技术

直链麦芽低聚糖通常是指由3-10个α-D-吡喃葡萄糖单元通过α-1,4-糖苷键组成的功能性低聚糖。其具有良好的加工适应性和独特的生理功效，在食品、医药、纺织、造纸等多种领域的应用越来越广泛。直链麦芽低聚糖的甜度较低，可作为口感柔和的甜度剂；其持水力强而吸湿性小，可调节烘焙、膨化食品中的水分调节剂；其黏度为蔗糖的2-5倍，可提高冰淇淋的膨胀率或作为某些流质食品的增稠剂；能有效地抑制晶体结晶，抑制巧克力“返砂”；此外，直链麦芽低聚糖还能改善冷饮的抗融性能、延缓速冻食品的蛋白质变性和淀粉老化进程。

值得注意的是，直链麦芽低聚糖还具有独特的生理功能，它们可以不经胃的消化直接进入小肠，被小肠上皮细胞的α-葡萄糖苷酶水解，而进入血液后能迅速合成糖原，加速肝糖原和肌糖原的恢复，所以引起的胰岛素反应和血糖反应比葡萄糖平稳，能长时间地为人体提供能量，同时也能防止运动时大量乳酸的形成，因此对于运动员和一些胰脏切除病人、肾病患者来说是一种理想的能量补充来源。直链麦芽低聚糖还具其它生理特点：(1)可以促使人体更好地吸收Ca²⁺，有效预防中老年人骨质疏松；(2)不易被细菌发酵利用，有利于预防龋齿；(3)能选择性抑制肠道腐败菌的生长地而促进益生菌增殖，从而维护肠道内环境的健康。(4)提供信号促进双糖酶的成熟和转运为有利于其后续的消化，同时诱导小肠上皮细胞分化。

现有技术中报道的生产直链麦芽六糖的方法通常需要直链麦芽低聚糖生酶与脱支酶进行协同作用，并添加钙离子，才能获得60％以上的转化率。且目前国内外对直链麦芽低聚糖生产六糖的研究停留在实验室水平，其使用的底物浓度较低，一般为0.5％～5％，无法直接扩大并应用于工业化生产。工业上酶法工艺生产直链麦芽低聚糖，是通过直链麦芽低聚糖生成酶从淀粉非还原末端切下多个葡萄糖单元而成。在日本、美国等发达国家已开始批量生产直链麦芽低聚糖，而国内尚未有直链麦芽低聚糖的生产。随着直链麦芽低聚糖在各个领域中的应用前景越来越广泛，在国内开发具有工业应用价值的直链麦芽低聚糖势在必行。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种制备直链麦芽六糖的方法，所述方法是以2～10U/g底物的添加量加入直链麦芽低聚糖生成酶，水解淀粉或麦芽糊精生成含直链麦芽六糖的低聚糖浆。

在本发明的一种实施方式中，所述直链麦芽低聚糖生成酶的GenBank登录号为AIV43245.1。

在本发明的一种实施方式中，所述直链麦芽低聚糖生成酶由表达GenBank中的编号为AIV43245.1的酶的基因工程菌发酵获得。

在本发明的一种实施方式中，所述基因工程菌包括以Bacillus subtilis WB 600为宿主，以pST为载体，表达GenBank登录号为AIV43245.1的酶。

在本发明的一种实施方式中，所述淀粉包括玉米淀粉、马铃薯淀粉、蜡质玉米淀粉、木薯淀粉。

在本发明的一种实施方式中，所述方法是以所述直链麦芽低聚糖生成酶为催化剂，以pH6.5～7.5的淀粉溶液或麦芽糊精溶液为底物，按2～10U/g底物的加酶量加入直链麦芽低聚糖生成酶，在60～80℃下反应24～72小时。