TWI418634B - 耐鹼性芽孢桿菌製造可控制組成之木寡糖的方法 - Google Patents

Description

耐鹼性芽孢桿菌製造可控制組成之木寡糖的方法

本發明係為一種木寡糖之製造方法，尤其是一種能控制木寡糖不同木糖數目組成比例之製造方法。

一般認為寡糖的優點為：改善腸內微生物族群、降低腸內腐敗物質的產生、改善血內脂質過多、減少膽固醇、減少便秘現象、防止蛀牙、增強免疫賦活性以及促進鈣質吸收等等。木寡糖與果寡糖、半乳糖寡糖、異麥芽寡糖等同屬於低消化性寡糖，人體不會代謝但卻具有多種機能特性，能滋化腸內比菲德氏菌(Bifidus，又稱雙叉桿菌或雙歧桿菌)的增殖、不易引起蛀牙等。因其能使腸道之益生菌(probiotics)，尤其是比菲德氏菌及乳酸桿菌等滋長繁殖，這些寡糖屬於益菌生(prebiotics)，其益菌生亦稱益生源，為促進益生菌生長之物質。

木寡糖(xylooligosaccharide)又稱木聚寡糖、低聚木糖，係指由2~7個單糖木糖(xylose)以糖苷鍵連接而成之寡糖的總稱。木寡糖是寡糖中增殖比菲德氏菌的功效最好的一種，是其他同類寡糖的5-20倍。

目前市面上已有販售木寡糖(xylooligosaccharides)之產品，木寡糖由植物材料所製造，例如麥麩(wheat bran)或玉米芯(corn-cob)。在植物材料的組成中含有大量的聚木糖(xylan)，聚木糖主鏈上的支鏈由聚木糖外之糖類，例如葡萄糖醛酸(glucuronic acid)組成。當一寡糖(oligosaccharide)的組成中只有木聚糖及許多分支時，只能產生具有相對低聚合度的寡糖。

木寡糖在工業上的製造方法，係為聚木糖(xylan)利用聚木糖酶(xylanase)降解而得，聚木糖是一種在植物體內大量存在的半纖維素，聚木糖酶則能夠降解前述木聚糖的酶類。在非洲羽芒的莖和煙草中可見長鏈形式的木聚糖，且只由木糖組成。在工業應用上，木聚糖的形式以阿拉伯木聚糖(arabinoxylan)為主，此種木聚糖可在麥麩或玉米芯這些農業副產品中得到，葡萄糖醛酸阿拉伯木聚糖(glucuronoarabinoxylan)常見於針葉木材(softwood)中，葡萄糖醛酸木聚糖常見於闊葉木材(hardwood)中。在工業上之含有這些木聚糖的醣類應用，除木糖外亦添加阿拉伯醣(arabinose)、葡萄糖醛酸、4-O-甲基葡萄糖醛酸(4-O-methyl glucuronic acid)、葡萄糖、半乳糖。木糖和其他醣類，其特性隨來源植物的類型而有所不同。

市面上木寡糖產品的組成成分主要為木二糖、木三糖以及一些較高聚合度之寡糖，其中木二糖及木三糖為活化人體益生菌最重要成分。工業上為了降低製造成本，以便宜的原料麥麩或玉米芯誘導某些特定微生物(如Aspergillus niger 、Bacillus halodurans 等)分泌此等酵素，再直接以粗酵素液將富有聚木糖的原料如玉米芯催化水解為木寡糖。

由前述可知木寡糖為木糖數目不同的低聚糖混合物，不同木糖數目組成之木寡糖其機能性也不同。一般而言，木寡糖對乳酸菌與比菲德氏菌的滋養效果以木糖數目越少的木寡糖越好，隨著木糖數目的增加木寡糖的利用率逐漸遞減。最近的研究發現，短毛乳酸桿菌(Lactobacillus brevis )喜歡木二糖(xylobiose)，青春雙叉桿菌(Bifidobacterium adolescentis )則偏好木三糖(xylotriose)及木四糖(xylotetraose)[Moura et al.,LWT -Food Science and Technology ,40(2007) 963-972]。另外的研究則顯示青春雙叉桿菌對木寡糖的利用性以木三糖為最佳，其次才是木二糖與木四糖[Gullon et al.,J. Agric. Food Chem. 56(2008) 7482-7487]，培養青春雙叉桿菌24小時之後整體木寡糖利用率是77%，各組成之利用率分別是木三糖為90%、木二糖為84%、木四糖為83%及木五糖(xylopentaose)為71%。青春雙叉桿菌在有木寡糖的環境下，繁殖速率遠高於其他的比菲德氏菌B. longum ,B. infantis ,andB. breve 。至於木寡糖中的單糖木糖，雖然效果沒有木寡糖好，但也能被比菲德氏菌消化利用。再者，木糖是醣質營養素(glyconutrients)八個成份其中之一，有抗細菌及抗黴菌的功能，尤其是格蘭氏陰性菌及白色鏈球菌，亦可幫助腸內益生菌的生長。

由於聚木糖在鹼性環境下的可溶性最高，同時，聚木糖酶在應用中所進行的預處理過程通常需要經過高溫過程，故能取得在鹼性環境下不喪失活性以及耐鹼性、耐高溫之聚木糖酶尤顯重要。

因此，若有利用能耐熱鹼性之聚木糖酶，加上能控制木寡糖中木糖數目組成比例之製造方法，對於不同用途(例如用於增殖不同種類之乳酸菌)上之應用實為一大助益。

為解決前述習知技術之問題，本發明之目的在於提供一種可控制組成之木寡糖的微生物，以及應用該微生物製造可控制組成之木寡糖的方法，尤其是有關於一種可控制組成之木寡糖的耐鹼性芽孢桿菌及其應用。

為達成前述之目的，本發明提供一種可控制組成之木寡糖的耐鹼性芽孢桿菌(Bacillus halodurans )，已於中華民國100年01月24日寄存於財團法人食品工業發展研究所，其寄存編號為BCRC 910501。該耐鹼性芽孢桿菌會分泌二耐熱鹼性聚木醣酶，該耐熱鹼性聚木醣酶係為一聚木糖酶xyn45(SEQ ID NO.:1)或一聚木糖酶xyn23(SEQ ID NO.:2)。

本發明提供一種由前述耐鹼性芽孢桿菌製造可控制組成之木寡糖的方法，其步驟包含以一植物材料於一高pH值下培養一耐鹼性芽孢桿菌，從該耐鹼性芽孢桿菌中取得一酵素組合，該酵素組合包含一聚木糖酶xyn45(SEQ ID NO.:1)及一聚木糖酶xyn23(SEQ ID NO.:2)，將該酵素組合與一聚木糖原料進行酵素反應，即取得一木寡糖，該木寡糖包含選自由單糖木糖、木二糖、木三糖、聚合度四以上之聚木糖以及其任一組合所組成的群組；該植物材料係選自由樺木、玉米芯、麥麩、蔗渣、稻草及鹼處理的麥麩所組成之群組；該高pH值的範圍係為8~11；該酵素組合於本實施例中為一酵素液，係藉由該耐鹼性芽孢桿菌經離心取一上清液，該上清液經硫酸銨沉澱後回溶並透析所得之液體；該聚木糖原料為玉米芯；該酵素反應的條件為30~80℃，pH 4~11；該植物材料係為鹼處理的麥麩時，該木寡糖中木二糖的比例為32%以上。該植物材料係為玉米芯時，該木寡糖中木二糖的比例為27%以上；另一方面，當酵素反應時間於4小時內終止，該木寡糖中木三糖的比例高於8.6%以上。

由於本發明之方法製造而得之木寡糖除了具有抗細菌、抗黴菌及幫助腸內益生菌的生長的優點外，更具有可控制不同木糖數目組成比例之特色，可依木寡糖之木糖數比例搭配不同種類之乳酸菌製成保健食品、飲食品當中，使每種木寡糖成分達到最大的利用。

以下將配合圖式進一步說明本發明的實施方式，下述所列舉的實施例係用以闡明本發明，並非用以限定本發明之範圍，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

本發明係以耐鹼性芽孢桿菌(Bacillus halodurans) (寄存編號BCRC 910501)的內切型聚木糖酶(endo-xylanases)來製造不同組成之木寡糖。

本發明使用之耐鹼性芽孢桿菌係為紙漿工廠之廢水處理場篩選而得，可分泌大量的耐熱鹼性聚木醣酶，其主要有兩種活性蛋白質，在SDS-PAGE分析膠片所在位置是45 kDa與23 kDa，因此分別稱為xyn45(SEQ ID NO.:1)與xyn23(SEQ ID NO.:2)，都是屬於內切型聚木醣酶(endo-xylanases)。xyn45與xyn23分別屬於第10與11家族之醣解酶(glycosyl hydrolases)，第10家族醣解酶之特性為分子量較大(>30 kD)，屬於酸性pI(低pI值)，結構較大且鬆散；第11家族醣解酶之特性為分子量較小(<30 kD)，屬於鹼性pI(高pI值)，結構較小且緊密。xyn45與xyn23有廣泛pH值和耐高溫的應用範圍，在70℃於pH4~11之間皆有活性，xyn23在pH 7時活性最高之溫度為60℃，但70℃時之活性仍有最大活性的90%，xyn45在pH 7時高活性溫度很廣，範圍為42-75℃，活性最高之溫度為70℃，75℃時仍有活性，總括來說，這兩個酵素在30~80℃均有50%以上的活性，最佳溫度為72℃；這兩個酵素在pH 4~11均有60%以上的活性。這兩種酶單獨或混合使用，皆可將聚木糖催化水解為聚合度(DP)比較小的寡糖，因此是用來製造木寡糖的理想聚木醣酶。

本發明之實施例中係以不同的植物材料誘導耐鹼性芽孢桿菌分泌聚木醣酶，所得酵素組合中二種聚木醣酶xyn45與xyn23的比例不同，之後即使作用在相同的聚木糖原料，得到的木寡糖組成也不同，組成不同的木寡糖其機能性也不同，有別於現有技術使用單一酵素為生物觸媒，即本發明係藉由不同誘導材料調整酵素組成，以獲得不同組成之木寡糖的製造方法。

可誘導耐鹼性芽孢桿菌分泌聚木糖之植物材料可為任何含有聚木糖之材料，例如樺木、玉米芯、麥麩、蔗渣、稻草及鹼處理的麥麩，較佳為樺木、鹼處理之麥麩、玉米芯，最佳為鹼處理之麥麩及玉米芯。

耐鹼性芽孢桿菌之培養基通常由基礎培養基如愛默生培養基(Emerson medium)或柏格氏無機鹽類培養基(Berg’s mineral salts medium)，加上聚木糖組成。聚木糖為誘導基質，可誘導Bacillus halodurans 分泌聚木糖酶，這兩種培養基(不含聚木糖)之組成為：艾默生培養基由0.55%酵母萃取物(Yeast extract)、0.5%消化蛋白質(Peptone)、0.02%硫酸鎂(MgSO₄ )、0.1%磷酸氫二鉀(K₂ HPO₄ )組成；再以1M氫氧化鈉將pH值調整至10。

柏格氏無機鹽類培養基由0.2%硝酸鈉(NaNO₃ )、0.1%酵母萃取物、0.05%磷酸氫二鉀、0.02%帶水硫酸鎂(MgSO₄ ‧7H₂ O)、0.002%氯化錳(MnCl)、0.002%氯化鈣(CaCl₂ )組成；再以25%碳酸鈉(Na₂ CO₃ )將pH值調整至10.5。

分別將此二培養基添加2%的樺木聚木糖(Birchwood xylan)滅菌後培養耐鹼性芽孢桿菌，以500毫升錐形瓶在37℃培養箱中以200 rpm搖晃培養120小時，經離心分離所得上清液以硫酸銨在90%飽和度之下沉澱，13,000 rpm離心後之沉澱物以0.1 mM Tris-HCl緩衝溶液(pH 7.0)回溶，所得酵素液經薄膜(Cellu Sep membranes)透析後，進行蛋白質膠體電泳(SDS-PAGE)及酵素活性電泳分析(zymogram)，結果如第一圖所示，其中”E”代表愛默生培養基，”B”代表柏格氏無機鹽類培養基，及”M”代表標誌蛋白質(marker)。第一圖中可看出這兩種含樺木聚木糖之培養基都可以導致耐鹼性芽孢桿菌分泌有酵素活性之聚木糖酶xyn45與xyn23。但使用不同培養基所獲得之蛋白質含量及酵素活性不同，使用含樺木聚木糖之柏格氏無機鹽類培養基可獲得蛋白質濃度0.5 g/L、酵素活性(55℃量測)為53 U/mL；而使用含樺木聚木糖之愛默生培養基可獲得蛋白質濃度2.4 g/L、酵素活性(55℃量測)為211 U/mL。顯示使用愛默生培養基可得到較多的酵素蛋白質及聚木糖酶活性。進一步以愛默生培養基為基礎，分別使用不同的聚木糖原料：2%玉米芯、麥麩及鹼處理麥麩為誘導基質，培養耐鹼性芽孢桿菌分泌聚木糖酶，所得酵素液經蛋白質膠體電泳及酵素活性電泳分析，結果如第二圖所示，其中”C”、”W”及”W1”分別代表含玉米芯、麥麩及鹼處理麥麩之愛默生培養基，M為已知分子量之標誌蛋白質。結果顯示使用玉米芯或麥麩之培養基所誘導得到之聚木糖酶以xyn45為主，xyn23的蛋白質點及活性都非常不明顯，但以鹼處理之麥麩所誘導得到之聚木糖酶xyn45與xyn23皆有，與前述樺木聚木糖之培養基比較，所得xyn23更為明顯。這些結果顯示，在不同的植物原料的誘導下，耐鹼性芽孢桿菌分泌聚木糖酶xyn45與xyn23比例顯著不同，以下就不同植物材料誘導耐鹼性芽孢桿菌分泌之聚木糖酶xyn45與xyn23的產生比例：玉米芯誘導產生聚木糖酶xyn45與xyn23的比例為90: 10；樺木聚木糖誘導產生聚木糖酶xyn45與xyn23的比例為70: 30；小麥麩誘導產生聚木糖酶xyn45與xyn23的比例為70: 30；鹼處理小麥麩誘導產生聚木糖酶xyn45與xyn23的比例為50: 50。因為前述二種聚木糖酶xyn45與xyn23的組成比例不同，作用在相同的聚木糖原料得到的木寡糖產物組成比例也不一樣，聚木糖原料可為任何含有聚木糖之材料，例如樺木、玉米芯、麥麩、蔗渣、稻草及鹼處理之麥麩，較佳為麥麩及玉米芯，最佳為玉米芯。

以下列實施例一至三進一步闡釋本發明，該些實施例僅供支持說明書內容，並非用於限制本發明之範圍。

實施例一A 以鹼處理之麥麩作為誘導耐鹼性芽孢桿菌分泌聚木糖酶之材料

聚木糖酶的製備：首先製備誘導耐鹼性芽孢桿菌分泌聚木糖酶之基質，以固－液比1比10的方式將麥麩與1%的氫氧化鈉混合，於121℃高壓釜滅菌10分鐘，之後以純水清洗至pH 7，剩餘物烘乾即得鹼處理之麥麩。接者在250毫升的錐形瓶(Erlenmeyer flask)放入100毫升的愛默生培養基(Emerson medium)，內含0.55%酵母萃取物、0.5%消化蛋白質、0.02%硫酸鎂、及0.1%磷酸氫二鉀，再將pH調配至10。加入2%上述的鹼處理之麥麩，整個混合物於121℃高壓釜滅菌30分鐘。待錐形瓶冷卻至室溫之後，接種10%(v/v)的耐鹼性芽孢桿菌，在37℃的培養箱震盪(170 rpm)培養4~5天。之後將菌液於13,000 rpm在4 ℃離心30分鐘，上清液以硫酸銨在90%飽和度之下沉澱，13,000 rpm離心後之沉澱物以0.1 mM三(羥甲基)氨基甲烷鹽酸鹽(Tris-HCl)緩衝溶液(pH 7.0)回溶，經透析後即為粗酵素液。此粗酵素液單位體積之活性為179 U/mL(於37℃時量測)。

聚木糖的製備：玉米芯磨粉後以15%的氫氧化鈉(NaOH)在固-液比1比20之下，於90℃處理90分鐘，所得上清液以醋酸(acetic acid)中和至pH 5.0，之後加上3倍體積之95%乙醇浸泡60分鐘，得到之沉澱物即為聚木糖(xylan)。以此聚木糖為基質，在前述所得聚木糖酶的作用之下，聚木糖被分解產生木寡糖。

聚木糖酶反應製造木寡糖的條件為：基質用量2%(w/v)；酵素用量8.95 U/mL；反應溫度50℃；pH 8.0。所得產物以高效液相層析儀(High-performance liquid chromatography,HPLC)分析，其中高效液相層析儀之架構如下：層析管柱(Column)為BioRad column Aminex HPX-87H(300mm x 7.8mm)；管柱溫度(Column temperature)為65℃；檢測器(Detector)為折射率檢測器(RI detector)；移動相(Mobile phase)為5 mM硫酸(H₂ SO₄ )；流速為0.6 ml/min。

第三圖顯示聚木糖與聚木糖酶反應前基質中水可溶性成份及反應後溶液中產品之高效液相層析儀分析圖譜，圖中A~D之圖譜分別代表聚木糖與聚木糖酶反應前、反應4小時、反應24小時、反應47小時之圖譜。

產物組成隨時間之變化如下表。

*DP1代表非木糖之單糖(阿拉伯糖、葡萄糖等)。

**DP>4代表聚合度大於4的木寡糖。

反應前基質的水可溶成份為7.45 g/L，都是聚合度大於4的木寡糖成份，無聚合度小於3的木寡糖存在。反應後增加的水可溶性木寡糖為聚木糖酶造成之水解，由此計算得24小時之轉化率(即聚木糖酶反應造成之木寡糖產率)為56.4%，47小時為61.5%。若包括反應前鹼處理得到之水可溶性木寡糖，總木寡糖產率在第24小時為93.7%，反應47小時後為98.7%。

前述總木寡糖產率計算方式：基質用量2%(w/v)相當於20 g/L，反應24小時與47小時後木寡糖總量分別為18.73 g/L與19.74 g/L，因此總木寡糖產率在第24小時為18.73/20*100%=93.7%，反應47小時後為19.74/20*100%=98.7%。

聚木糖酶反應隨者時間之變化發現木三糖先產生出來，之後木二糖濃度快速增高，木三糖則因分解為木二糖與木糖而在後期濃度下降。反應24小時之後，各寡糖之比例變化不大，顯示反應趨緩。由此結果可知，欲得較高比例之木三糖，反應需較快終止(2~4小時)，雖然此時轉化率(木寡糖產率)低一些，但平均也有約42.5%。

實施例一B 以實施例一A之酵素液，提高濃度試驗

聚木糖酶的製備及聚木糖的製備同實施例一A。

聚木糖酶反應製造木寡糖的條件為：基質用量2%(w/v)；酵素用量17.5 U/mL；反應溫度50℃；pH 8.0。所得產物以高效液相層析儀分析。

反應15小時之後，產物組成(濃度及百分比)如下：

*DP1代表非木糖之單糖(阿拉伯糖、葡萄糖等)。

**DP>4代表聚合度大於4的木寡糖。

與實施例一比較，聚木糖酶用量從8.95 U/mL提升至17.5 U/mL，因此反應速率較快，反應15小時就相當實施例一反應24小時的結果。最終產物發現聚合度小於4的木寡糖中，木二糖佔絕大部分(32%以上)，木糖及其他單糖合起來至多只有5%，木三糖在5~6%之間。

實施例二 以玉米芯作為誘導耐鹼性芽孢桿菌分泌聚木糖酶之材料

聚木糖酶的製備：在250毫升的錐形瓶(Erlenmeyer flask)放入100毫升的愛默生培養基(Emerson medium)，內含0.55%酵母萃取物、0.5%消化蛋白質、0.02%硫酸鎂、及0.1%磷酸氫二鉀，將pH值調整至10。加入2%的玉米芯粉末之後，整個混合物於121℃高壓釜滅菌30分鐘。待三角瓶冷卻至室溫之後，接種10%(v/v)的耐鹼性芽孢桿菌，在37℃的培養箱震盪(170 rpm)培養4~5天。之後將菌液於13,000 rpm在4℃離心30分鐘，其上清液以硫酸銨在90%飽和度之下沉澱，13,000 rpm離心後之沉澱物以0.1 mM三(羥甲基)氨基甲烷鹽酸鹽緩衝溶液(pH 7.0)回溶，再透析後即為粗酵素液。此粗酵素液單位體積之活性為128 U/mL(37℃量測)。

聚木糖的製備同實施例一A。

聚木糖酶反應製造木寡糖的條件為：基質用量2%(w/v)；聚木糖酶用量17.5 U/mL；反應溫度50℃；pH 8.0。所得產物以高效液相層析儀分析，第四圖顯示聚木糖與聚木糖酶反應前基質中水可溶性成份及反應15小時後溶液中產品之高效液相層析儀分析圖譜，圖中A為聚木糖與聚木糖酶反應前，B為聚木糖酶反應15小時之圖譜。

反應15小時之後，產物組成(濃度及百分比)如下：

第一次實驗

第二次實驗

*DP1代表非木糖之單糖(阿拉伯糖、葡萄糖等)。

**DP>4代表聚合度大於4的木寡糖。

由本實施例可知，以玉米芯培養耐鹼性芽孢桿菌所得之酵素液，催化聚木糖分解所得到之木寡糖成份，木二糖比例較低(約27%)，木糖及其他單糖合起來較高約9%，木三糖維持在約7%。

實施例三 以實施例一之酵素液，測試聚木糖酶之耐鹼性

酵素的製備及聚木糖的製備同實施例一。

酵素反應製造木寡糖的條件為：基質用量2%,w/v；酵素用量17.9 U/mL；反應溫度50℃；pH值分別為9、10、及11。所得產物以高效液相層析儀分析。

反應15小時之後，產物組成(濃度及百分比)如下：

*DP1代表非木糖之單糖(阿拉伯糖、葡萄糖等)。

**DP>4代表聚合度大於4的木寡糖。

與實施例一B比較，pH值提高反應速率較慢，因此轉化率下降。以鹼處理之麥麩培養耐鹼性芽孢桿菌所得之酵素液，單糖(主要為木糖)比例較低，但木二糖對木三糖的比例在高pH值反應時稍微下降。本實施例顯示酵素在鹼性條件之下仍有催化製造木寡糖的能力。

由實施例一A可知，利用鹼處理之麥麩作為誘導聚木糖酶產生的植物材料時，隨著時間增加(0~47小時)，木糖與木二糖之比例增加，分別為1.59~4.39%及21.79~35.65%，而木三糖比例漸減，從2小時的9.58遞減至47小時的5.31%；而實施例二以玉米芯作為誘導聚木糖酶產生的植物材料時，與實施例一B中其他條件相同之結果比較，玉米芯產生的木糖比例較高為7.10%，鹼處理之麥麩只有3.62%；而玉米芯產生的木二糖比例則較低為27.47%，鹼處理之麥麩卻有32.24%。故可依需求選擇適當材料達成需要木糖數目的木寡糖組成比例，並依實施例三的結果，酵素能在鹼性環境下進行催化。

<110>　國立中正大學

<120>　耐鹼性芽孢桿菌製造可控制組成之木寡糖的方法

<160>　2

<210>　1

<211>　396

<212>　PRT

<213>　人工序列

<400>　1

<210>　2

<211>　210

<212>　PRT

<213>　人工序列

<400>　2

第一圖係為不同培養基之下耐鹼性芽孢桿菌分泌之蛋白質膠體電泳及酵素活性電泳分析。”E”與”B”分別代表含樺木聚木糖之愛默生培養基與柏格氏無機鹽類培養基培養；”M”為已知分子量之標誌蛋白質。

第二圖係為不同誘導基質之下耐鹼性芽孢桿菌分泌之蛋白質膠體電泳及酵素活性電泳分析。”C”、”W”及”W1”分別代表含玉米芯、麥麩及鹼處理麥麩之愛默生培養基；”M”為已知分子量之標誌蛋白質。

第三圖係為實施例一A中聚木糖與聚木糖酶反應前基質中水可溶性成份及反應後溶液中產品之高效液相層析儀分析圖譜。A：聚木糖與聚木糖酶反應前，B：聚木糖酶反應4小時，C：聚木糖酶反應24小時，D：聚木糖酶反應47小時。

第四圖係為實施例二中聚木糖與聚木糖酶反應前基質中水可溶性成份及反應15小時後溶液中產品之高效液相層析儀分析圖譜。A：聚木糖與聚木糖酶反應前，B：聚木糖酶反應15小時。

Claims (9)

1. 一種由耐鹼性芽孢桿菌BCRC910501製造可控制組成之木寡糖的方法，其步驟包含如下：(1)以一植物材料於一高pH值下培養一耐鹼性芽孢桿菌，該植物材料為玉米芯、樺木、麥麩、或鹼處理的麥麩；(2)從該耐鹼性芽孢桿菌培養液中取得一酵素組合，該酵素組合包含一序列為SEQ ID NO.：1之聚木糖酶xyn45及一序列為SEQ ID NO.：2之聚木糖酶xyn23；(3)將該酵素組合與一聚木糖原料進行酵素反應；以及(4)取得一木寡糖，其包含選自由單糖木糖、木二糖、木三糖、聚合度四以上之聚木糖以及其任一組合所組成的群組；其中，步驟(4)中該木寡糖之組成比例取決於步驟(1)之該植物材料；若該植物材料為玉米芯時，則該聚木糖酶xyn45：聚木糖酶xyn23產生的比例為90：10，若該植物材料為樺木時，則該聚木糖酶xyn45：聚木糖酶xyn23產生的比例為70：30，若該植物材料為麥麩時，則該聚木糖酶xyn45：聚木糖酶xyn23產生的比例為70：30，及若該植物材料為鹼處理的麥麩時，則該聚木糖酶xyn45：聚木糖酶xyn23產生的比例為50：50。
2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中步驟(1)該高pH值的範圍係為8~11。
3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中步驟(2)該酵素組合係為該耐鹼性芽孢桿菌經離心取一上清液，該上清液經硫酸銨沉澱後回溶並透析所得之液體。
4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中步驟(3)該聚木糖原料係選自由樺木、玉米芯、麥麩、蔗渣、稻草及鹼處理的麥麩所組成之群組。
5. 如申請專利範圍第1項或第7項所述之方法，其中步驟(3)該聚木糖原料為玉米芯。
6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中步驟(3)該酵素反應的條件為 30~80℃，pH 4~11。
7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中當該植物材料係為鹼處理的麥麩時，該木寡糖中木二糖的比例為32%以上。
8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中當該植物材料係為玉米芯時，該木寡糖中木二糖的比例為27%以上。
9. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中當酵素反應時間於4小時內終止，該木寡糖中木三糖的比例高於8.6%以上。