[发明专利]一种制备高聚合度壳寡糖的方法

说明书

本发明公开了一种制备高聚合度壳寡糖的方法：向含有Mnsupgt;2+/supgt;的壳聚糖溶液中加入壳聚糖酶或含有壳聚糖酶的溶液，进行酶解，即得聚合度为3～6的壳寡糖；所述壳聚糖酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。所述含有壳聚糖酶的溶液通过以下方法制备得到：向发酵培养基中接种枯草芽孢杆菌，发酵，离心，即得。本发明的方法通过金属离子与生物酶法耦合催化调节，可使酶解产物的聚合度由2～4改变为3～6。本发明所采用的壳聚糖酶，发酵产酶时间短，可以高效降解壳聚糖，10％浓度壳聚糖溶液6h转化率可达85％以上，且加酶量仅为2.5U/g壳聚糖。本发明所采用的枯草芽孢杆菌，产酶方式为胞外酶，培养菌体后将发酵液离心取上清液即可直接用于壳聚糖的降解。

技术领域

本发明涉及一种制备高聚合度壳寡糖的方法，属于发酵工程、生化工程领域。

背景技术

壳聚糖具有许多重要的生物活性，但壳聚糖溶解度低，不溶于水、碱性溶液及有机溶剂，仅溶于稀酸，当溶液中的壳聚糖浓度达到5％以上时基本失去流动性，这些性质限制了壳聚糖在食品、药品和纺织等相关行业的应用。而壳聚糖的水解产物壳寡糖由于分子链较短具有良好的水溶性，与大分子壳聚糖相比具有更高的生物活性。壳寡糖可抗肿瘤、降血糖、促进有益菌群增生，作为化妆品保湿剂、植物生长调节剂等等，在生产生活上具有广阔的应用前景。

目前制备壳寡糖的方法主要有物理法、化学法和酶解法等，目前工业化生产壳寡糖主要方法是化学降解法，但该方法产物不均一、分离困难且污染严重，得到的产物均一度很低基本为单糖。而酶解法反应条件温和易控制、产率高、基本无污染，是一种生产壳寡糖较为优良的方法。专一性酶解法即利用壳聚糖酶降解壳聚糖获得壳寡糖，因此利用壳聚糖酶降解壳聚糖从而产生壳寡糖是一种较为可行的方法。而目前高产酶菌株大多数为胞内酶，发酵周期长，高浓度底物酶解效率低，产物聚合度集中在1～3，高聚合度壳寡糖含量不高，难以满足工业化制备壳寡糖的需要。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供了一种制备高聚合度壳寡糖的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种制备高聚合度壳寡糖的方法：向含有Mn²⁺的壳聚糖溶液中加入壳聚糖酶或含有壳聚糖酶的溶液，进行酶解，即得聚合度为3～6的壳寡糖；所述壳聚糖酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。

壳聚糖酶的氨基酸序列如下所示(如SEQ ID NO.1所示)：

MNGKRNIFTCISIVGIGLASFSNSSFAASVTDNSIQNSIPVVNQQVTAAKEMKPFPQQVNYAGVIKPNHVTQESLNASVRSYYDNWKKKYLKNDLSSLPGGYYVKGEITGDADGFKPLGTSEGQGYGMIITVLMAGYDSNAQKIYDGLFKTARTFKSSQNPNLMGWVVADSKKAQGHFDSATDGDLDIAYSLLLAHKQWGSNGAVNYLKEAQDMITKGIKASNVTNNSRLNLGDWDSKSSLDTRPSDWMMSHLRAFYEFTGDKTWLTVINNLYDVYTQFSNKYSPNTGLISDFVVKNPPQPAPKDFLNESEYTNAYYYNASRVPLRIVMDYAMYGEKRSKVISDKVSSWIQNKTNGNPSKIVDGYQLNGSNIGSYPTGVFVSPFIAASITNSNNQKWVNSGWDWMKNKREGYFSDSYNLLTMLFITGNWWKPIPDNKKTQNQINDAIYEGYDN。

进一步地，所述壳聚糖溶液的浓度为6％～10％(质量体积比，单位mg/ml)，溶质为2％～3％(质量百分数)的醋酸溶液。

进一步地，所述壳聚糖溶液中Mn²⁺的浓度为1～20mmol/L，优选2～10mmol/L，更优选2mmol/L、5mmol/L。

进一步地，所述Mn²⁺是以可溶性锰盐的方式加入到壳聚糖溶液中的，比如氯化锰、硫酸锰。