CN107012187A - 一种酶解法制备低聚壳聚糖的方法 - Google Patents

一种酶解法制备低聚壳聚糖的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及本发明壳聚糖领域，具体涉及一种酶解法制备低聚壳聚糖的方法。在反应中使用乙酸-乙酸钠缓冲体系来控制酶解反应的pH值，这就充分发挥了纤维素酶的酶解作用，提高了纤维素酶的利用率，制得分子量和性质均一的低聚窄分布壳寡糖。产品在干燥过程中，由于采用真空干燥，干燥温度低，最大限度地保持了产品的色泽和性能。

Description

一种酶解法制备低聚壳聚糖的方法
技术领域
本发明涉及本发明壳聚糖领域，具体涉及一种酶解法制备低聚壳聚糖的方法。
背景技术
壳聚糖是甲壳素脱乙酰化的产物，而且是自然界中唯一存在的天然碱性多糖，其脱乙酰后游离的氨基基团带有正电荷，使得壳聚糖具有很独特的特性，具有多种生物活性。虽然壳聚糖的应用很多，但是因为其分子量较大，通常在几十万到上百万左右，只溶于稀酸溶液，不溶于水，限制了壳聚糖的应用。
壳寡糖是由2-20个氨基葡萄糖单元以β-1,4糖苷键连接而成的低聚糖，通常由壳聚糖经过特定的方法降解获得。壳寡糖是自然界中唯一带正电荷阳离子碱性氨基低聚糖。与壳聚糖相比，壳寡糖具有相对分子质量小、水溶性好、生物活性高、易于吸收、应用范围广等优点。壳寡糖具有免疫调节，能防癌、抗癌、抑制癌细胞转移，能调节血脂，能调节血压，能调节血糖，强化肝脏功能，增强胃肠功能，抗衰老和抗疲劳，清除自由基，排除重金属离子等生物活性，被称为“生命第六要素”，其中尤以壳五糖和壳六糖的抗肿瘤效果最优。
目前制备壳寡糖的方法包括化学法、酶解法、物理法等。其中化学法的成本较低，操作简便，易于实现产业化，但是得到的壳寡糖的分子量分布难以控制，且壳寡糖结构容易被破坏，产品安全性饱受质疑。物理法包括超声波法，微波法，辐射法，光波法，物理法的优点是污染小，操作较为简单，但是通常产物聚合度较大，分子量分布也较宽，单独使用效果不佳，而且设备投资较大。酶法降解是用专一性酶或非专一性酶对壳聚糖进行降解而得到壳寡糖的方法，具有反应条件温和、污染小等优点，是目前公认的比较理想的绿色制备方法。目前壳寡糖的制备方法存在着壳寡糖产物不均一，分子量分布指数大的缺点，导致壳寡糖在一些高端行业的应用受到了限制。
因而，如何制得分子量和性质均一的低聚窄分布壳寡糖，并且提高降解效率、降低成本、减少对环境的污染是壳寡糖制备中的重要问题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种酶解法制备低聚壳聚糖的方法。
本发明的技术方案是：
一种酶解法制备低聚壳聚糖的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)开启反应釜搅拌，在反应釜中，质量百分比7.5％的冰乙酸；
(2)加入质量百分比1.25％氢氧化钠，使反应釜内形成了以乙酸-乙酸钠体系为主的缓冲体系；
(3)加入质量百分比10％的壳聚糖，通过温度控制系统维持夹套水在70℃，以使反应釜内温度在48±0.5℃内；
(4)待壳聚糖溶解后，加入质量百分比6％纤维素酶，在此条件下维持酶解反应5小时；
(5)将夹套水升温至120℃，使反应釜内温度保持在90-98℃，在此条件下灭酶活0.5-24小时；
(6)将经上述步骤所得的糖液冷却至室温，再经载体吸附低温真空干燥后，即得到低聚壳寡糖。
本发明的有益效果是：
1)由于在反应中使用乙酸-乙酸钠缓冲体系来控制酶解反应的pH值，这就充分发挥了纤维素酶的酶解作用，提高了纤维素酶的利用率，制得分子量和性质均一的低聚窄分布壳寡糖。
2)产品在干燥过程中，由于采用真空干燥，干燥温度低，最大限度地保持了产品的色泽和性能。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如下：
一种酶解法制备低聚壳聚糖的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)开启反应釜搅拌，在反应釜中，质量百分比7.5％的冰乙酸；
(2)加入质量百分比1.25％氢氧化钠，使反应釜内形成了以乙酸-乙酸钠体系为主的缓冲体系；
(3)加入质量百分比10％的壳聚糖，通过温度控制系统维持夹套水在70℃，以使反应釜内温度在48±0.5℃内；
(4)待壳聚糖溶解后，加入质量百分比6％纤维素酶，在此条件下维持酶解反应5小时；
(5)将夹套水升温至120℃，使反应釜内温度保持在90-98℃，在此条件下灭酶活0.5-24小时；
(6)将经上述步骤所得的糖液冷却至室温，再经载体吸附低温真空干燥后，即得到低聚壳聚糖。
经鉴定，采用本实施例的方法获得的壳寡糖产品为聚合度在壳三糖～壳七糖之间，其中，壳三糖的含量占总混合物质量的80％以上。
进一步说明，采用本发明的制备工艺，可以充分发挥纤维素酶的酶解作用，提高了纤维素酶的利用率，制得分子量和性质均一的低聚窄分布壳寡糖。

Claims (1)

1.一种酶解法制备低聚壳聚糖的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)开启反应釜搅拌，在反应釜中，质量百分比7.5％的冰乙酸；
(2)加入质量百分比1.25％氢氧化钠，使反应釜内形成了以乙酸-乙酸钠体系为主的缓冲体系；
(3)加入质量百分比10％的壳聚糖，通过温度控制系统维持夹套水在70℃，以使反应釜内温度在48±0.5℃内；
(4)待壳聚糖溶解后，加入质量百分比6％纤维素酶，在此条件下维持酶解反应5小时；
(5)将夹套水升温至120℃，使反应釜内温度保持在90-98℃，在此条件下灭酶活0.5-24小时；
(6)将经上述步骤所得的糖液冷却至室温，再经载体吸附低温真空干燥后，即得到低聚壳寡糖。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107988287A (zh) * 2017-11-08 2018-05-04 广东药科大学 一种采用纤维素酶喷雾干燥制备壳寡糖的方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107988287A (zh) * 2017-11-08 2018-05-04 广东药科大学 一种采用纤维素酶喷雾干燥制备壳寡糖的方法

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