CN101191137B - 一种生物催化合成阿魏酰低聚糖的方法 - Google Patents

一种生物催化合成阿魏酰低聚糖的方法 Download PDF

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Abstract

一种生物催化合成阿魏酰低聚糖的方法，属于阿魏酸衍生物合成技术领域。本发明以阿魏酸和麦麸中分离的低聚糖为原料，通过诺维信脂肪酶435的催化作用，合成阿魏酰低聚糖。由于分离的低聚糖的不同，可以得到不同的阿魏酰低聚糖，有利于对其进行理化性质及其他特性的分析，得到更好的利用。

Description

一种生物催化合成阿魏酰低聚糖的方法
技术领域
一种生物催化合成阿魏酰低聚糖的方法，属于阿魏酸衍生物合成技术领域。
背景技术
我国是小麦食用大国，小麦制粉后产生的麦麸量非常大，约在2000万吨左右。麦麸中含有很多有益的物质，如阿魏酰低聚糖，可以发挥阿魏酸和低聚糖的生理作用，但麦麸中阿魏酰低聚糖的含量很低，提取率不高，分离较为困难，难以得到较纯的产品，不利于产品开发。
以分离后的低聚糖和阿魏酸为原料，采用脂肪酶法催化合成阿魏酰低聚糖，可以得到不同的阿魏酰低聚糖的产品，可以方便的对其功能作用进行研究、比较，使其得到更有效的利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种生物催化合成阿魏酰低聚糖的方法，为其下一步研究提供技术支持。
本发明的技术方案：一种生物催化合成阿魏酰低聚糖的方法，先将麦麸进行酶解处理，分离得到不同的低聚糖，即侧链连有阿拉伯糖的组成个数不同的低聚木糖，加入阿魏酸和脂肪酶，在叔丁醇中进行合成反应，对产物进行分离得到阿魏酰低聚糖；
(1)低聚糖的制取：麦麸通过常规处理得到侧链连有阿拉伯糖的组成个数不同的低聚糖：木糖，木二糖，木三糖或木四糖；
(2)催化合成：加入分离后的低聚糖和阿魏酸，两者的摩尔比为1∶1，介质为叔丁醇，添加阿魏酸重量10-12％的脂肪酶，温度控制在50-70℃，反应时间为10-14h；
(3)混合物的分离：反应结束后，加入蒸馏水过滤回收脂肪酶，供重复使用；旋转蒸发回收得到叔丁醇，剩余液冷却至室温，过滤去除未反应的部分阿魏酸和低聚糖；滤液为粗产物；
(4)产物的分离：滤液粗产物过0.45μm的微孔滤膜，滤液浓缩，浓缩液上Amberlite XAD-2(80×2.5cm)柱，柱预先用体积分数95％乙醇洗涤，再用蒸馏水平衡，依次用2倍柱体积的蒸馏水、3倍柱体积的体积分数50％甲醇水溶液和2倍柱体积的体积分数100％甲醇进行洗脱，将体积分数50％甲醇水溶液洗脱组分浓缩，并进行冷冻干燥，再将固形物配成50mg/mL的水溶液，用SephadexLH20作进一步分离，Sephadex LH20(40×2.5cm)柱预先用体积分数25％乙醇平衡，并用体积分数25％乙醇做洗脱液，上样量10mL，洗脱液流速0.5mL/min，每管收集8mL。
所用的脂肪酶是诺维信脂肪酶435，酶活是10000PLU/g。
本发明的有益效果：本发明以阿魏酸和麦麸中分离的低聚糖为原料，通过诺维信脂肪酶435的催化作用，合成阿魏酰低聚糖。由于分离的低聚糖的不同，可以得到不同的阿魏酰低聚糖，有利于对其进行理化性质及其他特性的分析，得到更好的利用。
具体实施方式
实施例1
对麦麸进行水解处理，得到不同的低聚木糖，分离纯化，然后于叔丁醇介质中在诺维信脂肪酶435的催化下与阿魏酸合成阿魏酰低聚糖。
(1)不同的低聚糖的制取：麦麸处理得到不溶性膳食纤维，再用木聚糖酶水解得到低聚糖混合物，然后分离纯化得到组成个数不同的低聚木糖，包括木糖，木二糖，木三糖，木四糖，低聚木糖的侧链连有阿拉伯糖。
(2)阿魏酰低聚糖的催化合成：称取等摩尔的阿魏酸和低聚糖，加入叔丁醇，然后按照阿魏酸质量的10％添加诺维信脂肪酶435，60℃反应10-12h，摇床震动速率为100转/min。
(3)反应结束后混合物的分离：反应结束后，加入蒸馏水过滤回收诺维信脂肪酶435，旋转蒸发回收得到叔丁醇。剩余液冷却至室温，过滤去除未反应的部分阿魏酸和低聚糖。再对产物进行下一步的分离。
(4)产物的分离：产物过0.45μm的微孔滤膜，滤液浓缩。浓缩液上AmberliteXAD-2柱(80×2.5cm)，柱预先用体积分数95％乙醇洗涤，再用蒸馏水平衡。依次用2倍柱体积的蒸馏水、3倍柱体积的体积分数50％甲醇水溶液和2倍柱体积的体积分数100％甲醇进行洗脱。将体积分数50％甲醇水溶液洗脱组分浓缩，并进行冷冻干燥。再将固形物配成50mg/ml的水溶液，用SephadexLH20作进一步分离。Sephadex LH20(40×2.5cm)柱预先用体积分数25％乙醇平衡，并用体积分数25％乙醇做洗脱液，上样量10mL，洗脱液流速0.5mL/min，每管收集8mL。

Claims (2)

1.一种生物催化合成阿魏酰低聚糖的方法，其特征是：
(1)低聚糖的制取：先将麦麸进行酶解处理，分离得到侧链连有阿拉伯糖的组成个数不同的低聚糖：木糖，木二糖，木三糖或木四糖；
(2)催化合成：加入分离后的低聚糖和阿魏酸，两者的摩尔比为1∶1，介质为叔丁醇，添加阿魏酸重量10-12％的脂肪酶，温度控制在50-70℃，反应时间为10-14h；
(3)混合物的分离：反应结束后，加入蒸馏水过滤回收脂肪酶，供重复使用；旋转蒸发回收得到叔丁醇，剩余液冷却至室温，过滤去除未反应的部分阿魏酸和低聚糖；滤液为粗产物；
(4)产物的分离：滤液粗产物过0.45μm的微孔滤膜，滤液浓缩，浓缩液上Amberlite XAD-2柱，柱预先用体积分数95％乙醇洗涤，再用蒸馏水平衡，依次用2倍柱体积的蒸馏水、3倍柱体积的体积分数50％甲醇水溶液和2倍柱体积的体积分数100％甲醇进行洗脱，将体积分数50％甲醇水溶液洗脱组分浓缩，并进行冷冻干燥，再将固形物配成50mg/mL的水溶液，用SephadexLH20作进一步分离，Sephadex LH20柱预先用体积分数25％乙醇平衡，并用体积分数25％乙醇做洗脱液，上样量10mL，洗脱液流速0.5mL/min，每管收集8mL。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所用的脂肪酶为诺维信脂肪酶435。
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