[发明专利]一种制备昆布二糖的方法

说明书

本发明公布了一种构建体外多酶分子机器，通过多酶级联催化来制备昆布二糖的方法，属于昆布二糖的酶催化制备领域。本发明所公开的昆布二糖的制备方法包括将淀粉中的葡萄糖单元通过葡聚糖磷酸化酶转化生成葡萄糖‑1‑磷酸，葡萄糖‑1‑磷酸与葡萄糖通过昆布二糖磷酸化酶合成昆布二糖。过程中通过添加促使淀粉完全磷解的其他辅助酶，例如异淀粉酶和葡聚糖转移酶等，可以进一步提高淀粉的利用率以及昆布二糖的最终浓度。该技术方法具有底物廉价易得，生产成本低，产品得率高，分离纯化简单等优势，可实现昆布二糖的规模化生产。

技术领域

本发明属于生物制造领域，具体涉及一种以淀粉和葡萄糖为原料，通过体 外酶法制备昆布二糖的方法。

背景技术

昆布二糖是一种由β-1,3糖苷键连接的低聚糖，主要用于农业领域，并可用 于天然防腐剂使用。

目前，昆布二糖的生产主要还是传统的稀酸水解松针或者昆布等多糖。该 工艺过程产率低、分离提取成本高，导致昆布二糖的价格居高不下。昆布二糖 还能利用化学合成进行制备，利用卤素糖基作为糖基供体，通过来源于 Koenigs-Knorr方法的O糖基化获得昆布二糖。然而最终产品不容易纯化，最终得 率低于10％。

随着工业酶生物技术的发展，有科学家开始尝试酶法合成昆布二糖。日本 科学家就利用3个酶(蔗糖磷酸化酶，葡萄糖异构酶和昆布二糖磷酸化酶)，以 蔗糖为底物生产昆布二糖，然而昆布二糖的得率只有50％左右，导致后续产品分 离的成本较高。

因此，亟待开发一种低成本，低污染，高得率的昆布二糖酶制备方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种制备昆布二糖的方法，其以淀粉和 葡萄糖为底物，通过体外多酶反应体系催化生产昆布二糖，该方法具有产率高， 生产成本低，环境友好等优点。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

本发明提供了一种利用酶催化反应制备昆布二糖的方法，其特征在于，反 应体系中含有淀粉、葡萄糖、淀粉磷酸化酶(α-glucan phosphorylase，EC 2.4.1.1， αGP)和昆布二糖磷酸化酶(laminaribiose phosphorylase，EC 2.4.1.31，LBP)。 在本发明中，淀粉和葡萄糖为底物，淀粉经淀粉磷酸化酶催化转化为葡萄糖-1- 磷酸，葡萄糖-1-磷酸和葡萄糖经昆布二糖磷酸化酶催化生成昆布二糖。

优选地，淀粉为可溶性淀粉、可溶性直链淀粉、可溶性支链淀粉、淀粉糊 精、麦芽糊精、麦芽多糖和麦芽糖中的任意一种或多种的任意比例的混合物。

优选地，反应体系中淀粉的浓度为1-200g/L，进一步优选为5-50g/L，更优 选为8-20g/L，最优选为10g/L。

优选地，反应体系中葡萄糖的浓度为1-1000mM，进一步优选为10-400mM， 更优选为50-200mM，最优选为100mM。

优选地，反应体系中淀粉磷酸化酶的用量为0.1-50U/mL，进一步优选为 0.5-10U/mL，更优选为1-5U/mL，最优选为2U/mL。

优选地，反应体系中昆布二糖磷酸化酶的用量为0.1-50U/mL，进一步优选 为0.5-10U/mL，更优选为1-5U/mL，最优选为2U/mL。

优选地，酶催化反应的温度为10-95℃，进一步优选为20-80℃，更优选为 30-60℃，最优选为50℃。

优选地，酶催化反应的时间为0.5-150小时，进一步优选为1-60小时，更优选 为6-48小时，最优选为24-36小时。

优选地，反应体系中还含有缓冲液、磷酸盐、镁盐。