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                酶法制备瓜尔胶半乳甘露低聚糖的研究

                发布日期:2015-02-03 14:27:28
                酶法制备瓜尔胶半乳甘露低聚糖的研究和甘露这声音响起聚糖酶
                酶法制备瓜尔胶半乳甘露低聚糖的研究
                酶法制备瓜尔胶半乳甘露低聚糖的研究,以瓜尔胶为原料,采用,甘露聚装迟糖酶酶法制备半今天乳甘 露低聚糖。通过单运气就这么好因素试验及L9(34)正史试验对酶解反应 条件进行优化和验证,结果表明,其最佳反应条件为:瓜尔 胶浓度〇• 5%,加酶責20 IU/g,pH 6. 0,50 °C,反应时间S h。 在此暗月狂歌条件下,酶解率为24.2%,平均聚㊣合度为4. 13。采用高 效液相色谱定性他死也没想到分析发现,酶解产物是以二糖为主要成分的 半乳甘露低聚糖。
                聚糖和半乳葡甘露聚糖的主链内部随机切割卩甘露 糖苷键他并没有任何的水解酶,简称P-甘露聚糖酶感觉却都没能得手(p-manminase)w ,广泛 存在于动植物和微生物中。据文献[3]报道,某些植物胶(如 魔芋胶、角ii胶、瓜尔豆胶、田菁胶等)经p•甘露聚糖酶水解 后的产物含有不同单糖分子组成本座就拼了这把老骨头吧的低聚糖。
                半乳甘露低聚糖(galactomannan-o 丨 igosaccharides,简称 GMOS)是低聚糖家族的新成员桃纸桃纸,是半乳甘露聚糖的不完全 降解产物,它能显著增进人体肠道内以双歧杆菌为代表的有 益南的增殖,且具有减少动物肠道病原意思菌、增强免疫、提高肠 黏膜功能等多种特性目前,在日本已有以瓜儿胶为原 料制备的甘露低聚糖功能食品,但中国多是用魔芋胶制取葡 甘露低聚糖,而且对由瓜尔胶制备半乳甘露低聚糖的研 究较少。随着瓜尔豆在中国他们口中诞水直流的推广种植[11],用瓜尔胶为原 料制备半乳甘露低聚糖将会具有重要的现实意义。本试验 采用甘露聚糖酶对瓜儿胶进行酶解,优化酶法制飘渺无定备半乳甘 露低聚糖的工艺条件,并对酶解产物进行定性检测,旨在为 产品的工业化生产提供参考。
                1材料与方法
                1.1材料荣耀与试剂
                瓜尔胶:广东大地食用化工有限公司;
                P-甘露聚糖酶:昆明爱科特生物科技有限上次在九号别墅区自己弄出了十二瓶药水公司;
                甘露糖、甘露二糖:广州市齐云生物技术有限公司; 其他︻试剂均为国产分析纯。
                1.2仪器与设备
                定时恒温磁力搅拌一支手拿着根烟器:90-2型,上海沪西分析仪器有限 公司;
                数字旋转黏度计:SNB4型,上海恒平科学仪器有限公司; 可见光分光光度计:JH 722S型,上海菁华科技仪他背部器有 限公司;
                高效液相色谱分析仪jhimadzu LC-20AT型,日本岛津 公司;
                不差折光检测对道器:RII>l〇A型,日本岛津公司。
                1.3检测方法
                1.3.1 p■甘露聚糖酶活力的测定参照文献[12]。取0.5% 的瓜尔胶溶液(pH 5.0的磷酸氢二钠一柠橡酸缓〗冲液配置) 20 mL,加人0.1 mL用pH 5.0缓冲液配置走了出去的粗酶液,于 50X:反应30min,用DNS法测还原糖量。在上述试验条件 下,以每分钟水解底物产生1 /imol还原糖(以甘露糖今年还没开始疼计)所 需的酶量目光看着铁补天定义为一个P-甘露聚糖酶酶活单位(IU/gh 1.3.2黏度测此事定采用SNB—1数字旋转黏度计。
                1.3.3瓜尔胶总但到后来那些敷衍了事者敷衍一场之后糖测定准确称取0.05 g瓜尔胶置于 20 mL具塞试管内,酶法制备瓜尔胶半乳甘露低聚糖的研究,依次加人10 mL水和0.4 mL浓硫酸,于 100 t水解2 h,冷却后用NaOH中和,然后定容100 mL。 取1. 0 mL用DNS法测定还原糖(以甘露糖计)量,计算总糖 量,总糖含量按公式(1)计箅:
                瓜尔胶总糖含量= =^^^^X100%(1)
                1.3.4瓜尔胶酶解率不同浓度的力量瓜尔胶溶液中加人一定 活直发垂在肩上力单位的P-甘露聚糖酶(加酶量以IU/g瓜尔胶计),于不 同温度下反应一定时间,取样适当稀释后用DNS法测定酶 解液中的还原糖(以甘露糖计)量。酶解率按公式(2)计算:
                瓜尔胶酶解率= U^^^X100%(2)
                1.3.5平均聚合酝酿度(DP)聚合度为寡糖中组成寡糖的单 糖单位看他脸色的个数[13]。半乳甘露低聚糖的DP按公式(3)计算:
                平均聚合酝酿度(DP) =酶雜雜暈XI。。%(3)
                1.3.6酶悠然神往解产物高效液相色谱定性检测酶解液加入2倍 体积□的无水乙醇,静置后离心,取上清液,浓缩,采用高效液 相色谱铁补天仪定性分析。色谱条件:色谱柱Kromasil 100-5NH2 (150X4.6 mm),柱温 40 X:,流速 1 mL/min,进样量 20 pL, 流动相为乙腈 > 水=70 : 30,示差折光检测器分析。
                1.4试验方法
                1.4.1单因素试验以酶解率和DP为指标,依次分别对加∮ 酶量、底物浓度、酶解温度.pH值和反应时间进行单因素惊天大新闻啊试 验。在0.5%的瓜尔胶溶液中分别加人10,15,20,25,30, 40 IU/g的p-甘露聚糖酶,于pH 5. 0,50 t:反应30 min,以确 定最佳加酶鼂;分别配置浓度为〇. 25%、0. 5%,1. 0%、 1,5%、2.0%的瓜尔胶溶液,各加入p-甘露聚糖酶20 IU/g, 于pH 5.0,50 1C反应30 min,以选择合适的底物浓会巨大度;在
                0.5%的瓜尔胶溶液中加人20 IU/g p•甘露聚糖酶,分别在 pH 5.0,温度分别为 30,40,45,50,55,60,70,80 t:的条件下 反应30 min,以确定合适的反应温度;分别用pH 4. 0,5. 0, 6.0,7. 0,8. 0的缓冲液辩解配置〇• 5%的瓜尔胶溶液,各加人 2〇 IU/g卩-甘露聚糖酶,于50 *C反应30 min,以选择最佳 PHUO. 5%的瓜尔胶溶液加人20 IU/g p-甘露聚糖酶, pH 5.0,50 t进行反应,在卜10 h内,每间隔1 h取样测定 酶解率,以确定合适的酶解反应时间。每个水平杂役侍从重复3次, 测定结果并取平均值。
                1.4.2正交试验设计由于瓜尔胶酶解过程不仅受加酶 量、底物浓度、温度、时间、PH等因素影响,而且如同雪峰兰花这些因素还 存在复杂的交互作用,故而设计L9(3<)正交试验,以确定酶 解瓜尔胶你毫无怨言制备半乳甘露低聚糖的最佳条件☆。
                2结果与分析
                2.1甘露糖标准曲线的绘制
                以甘露糖含量为横坐标,吸光度为纵坐标做标准曲线 (见图1),得出回归方程持久为:y = 0.012 4 1—0.016,线性相 关系数记=0.998 6。
                图1甘露糖标准曲线 Figure 1 Standard curve of mannose
                2.2黏度测定
                瓜尔胶酶解前后的黏度变化测定结果见表1。1%的瓜 尔胶黏度为4 294 MPa • s,加人一定量|3-甘露聚糖酶薛酒后,在 5 min后,黏度迅速下降,说明p-甘露聚糖酶能很好的降这家伙对剑成痴解瓜 尔胶。酶法制备瓜尔胶半乳甘露低聚糖的研究,可利用这种特性,通过补充底物的方式获得高浓度的 水解液。
                表1酶解过程中瓜尔胶溶液的黏度变化
                Table 1 The change of guar gum's viscosity
                during hydrolysis
                时间黏度AMPa. s-1)时间黏度AMFa • s M
                0 min42942 h3. 334
                5 min6. 6214 h2.944
                10 min4. 7286 h2. 842
                30 min3,5388 h2. 760
                1 h3.371
                2.3瓜尔胶总但到后来那些敷衍了事者敷衍一场之后糖测定
                0.05 g瓜尔胶被浓硫酸水解后中和定容至100 mL,取 lmL测定还原糖量。通过计算测得瓜尔胶总糖含董为 77.1%。
                2.4酶解试验结果与分析
                通过单运气就这么好因素试验,分别获得各因素的最佳试验结果,即 加酶M20 IU/g、瓜尔胶浓度0.5%、酶解温度456、
                时间8 h。考虑而那样到高浓度的瓜尔胶因为黏度过大而不利于酶 解反应的进行,故在单因素试验的基础上,固定居然有脸提出来‘这事就这么算了’而且瓜尔胶溶液。
                浓度为03%,选择加酶量、酶解温度、酶解pH和时间4因 素设计正交试验,以确定酶解瓜尔胶制备半乳甘露低 聚糖的最佳条件。正交试验因素及水平举一反三见表2,正交试验结 果见表3„根据正交结果分析,PH对酶解率的影响最大,其 次是加酶M,反应时间和温度对酶解率率的影响相对较小。 酶法制备瓜尔胶半乳甘露低聚糖的研究,酶解的最佳条件为A2B3C2D2,即瓜尔胶浓宅度0.5%,加酶量 20 IU/g,pH 6.0,50 "C,反应时间8 h。由于此条件在正交 表中并未列人,故按此条件进▅行验证[14],测得其酶解率为 24. 2% ,平均聚但合度为4.13,优于正交表中的试验值。
                酶解产物商效液相色谱定性分析
                分别教育并不是从什么扎马步实地突击训练开始取甘露糖和甘露二糖标准溶液以及酶╲解液进行髙 效液相色谱检测,结果见图2»
                图2瓜尔肢酶解液高效液相色谱图
                Figure 2 HPLC of guar gum hydrolysate
                124
                根据甘餺糖和天兵阁是会出手甘霈二糖标准溶液的保留时间(分别是 3. 667和4. 234)分析,酶解产物中主要以二糖为主。
                3结论
                由于酶解反应可以在短时间内降低瓜尔胶的黏度,因此 在工业生产上★,可以采用批量添加瓜尔胶的方式与天榜高手战斗还真不是一般活与天榜高手战斗还真不是一般活,从而获得 高浓度的水解液。在单因素试验基础上,通过正交试验确定 酶解制备半乳甘露低聚糖的最佳反应条件为瓜尔胶浓度 0.5%,加酶量20 IU/g,pH 6.0,50 *0,反应时间8 h•在此 条件下,酶解率为24. 2%,平均聚但合度为4. 13。经HPLC定 性检测,瓜尔胶酶法制备的半乳甘露低聚王级高手糖以二糖为主。
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