β-D-呋喃果糖苷酶Fru6合成低聚果糖的工艺优化文献综述
2020-04-13 15:27:12
1 研究背景: 低聚果糖 (Fructooligosaccharides,简称FOS)是功能糖家族中非常重要的一种,是通过β-(2,1)糖苷键在蔗糖的果糖基上连接1~3个果糖基而成的蔗果三糖(GF2)、蔗果四糖(GF3)、蔗果五糖(GF4)的混合物[1]。
由于低聚果糖很难被人唾液中的消化酶、胃液和小肠黏膜中的酶消化水解,几乎不被分解直达大肠,故能促使双歧杆菌迅速增殖,从而抑制有害菌的生长,维护肠道菌群平衡。
且很少被转化为脂肪,对降低血酯、调节机体平衡、提高免疫力等也有明显的作用。
因此低聚果糖被广泛应用于保健食品、饮料、乳制品、糖果等食品行业,饲料工业以及医药等领域中,应用前景十分广阔,而低聚果糖的生产主要依赖酶法合成。
2 国内外研究综述: 由于糖苷化合物化学合成存在着反应复杂、产率低、副产物多等缺点,所以低聚果糖的生产一般采用微生物酶法合成。
糖基转移酶(glycosyltransferases)和糖苷酶(glycosidases),是具有转糖基作用的两种酶,可以催化合成糖苷类化合物 [2-4]。
糖基转移酶催化的合成反应通常需要活化的核苷磷酸糖作为糖基供体,但由于核苷磷酸糖的制备工艺复杂,成本过高,所以工业上一般采用糖苷酶催化各种糖苷类化合物的反应。
且糖苷酶酶源广泛,能催化合成多种类型的糖苷化合物。
其中,经节杆菌(Arthrobactersp.)发酵产生的β-D-呋喃果糖苷酶是一种胞外酶,它同时具有水解活力和果糖基转移活力,能将蔗糖水解成葡萄糖和果糖基,并通过转移活力将果糖基转移到蔗糖的还原性末端C1原子上,得到低聚果糖[5-6],是一种具有潜在开发价值的糖苷酶。
目前,生产中制约低聚果糖工业化的因素主要是糖苷酶的水解活力远高于转糖活力和低聚果糖产率过低。