甘薯淀粉加工废渣制备复合寡糖的条件优化及其活性评价

【目的】探索商品化β-葡聚糖酶和多聚半乳糖醛酸酶共同水解甘薯淀粉加工废渣(简称甘薯渣)制备复合寡糖的最佳条件,并利用复合寡糖诱导大豆生成大豆抗毒素,为复合寡糖的工业化生产及应用提供科学依据。【方法】分别用商品化β-葡聚糖酶、多聚半乳糖醛酸酶水解甘薯渣,以温度、pH、底物浓度、酶添加量和反应时间为条件开展单因素试验,利用TLC和HPLC对酶解产物进行测定,分别以纤维二糖得率、果胶二糖和果胶三糖总得率为指标得到单因素试验的最佳条件,再通过复合酶共同水解甘薯渣制备复合寡糖,并对纤维寡糖、果胶寡糖以及复合寡糖这3种寡糖产物进行诱导大豆抗毒素活性评价。【结果】纤维寡糖制备的单因素试验结果表明,当温度40℃、pH3.5、底物浓度1%、β-葡聚糖酶添加量6.9×103 U·g-1甘薯渣膳食纤维、反应时间7 h时酶解效果最好,寡糖产物以纤维二糖为主,纤维二糖得率为100.6 mg·g-1(纤维二糖质量/甘薯渣膳食纤维质量),纤维二糖转化率为22.37%(纤维二糖质量/甘薯渣膳食纤维中纤维素质量)。果胶寡糖制备的单因素试验结果表明,当温度40℃、pH2.5、底物浓度1%、多聚半乳糖醛酸酶添加量1.42×104 U·g-1甘薯渣膳食纤维、反应时间4 h时酶解效果最好,寡糖产物以果胶二糖和果胶三糖为主,果胶二糖和果胶三糖总得率为17.43 mg·g-1(果胶二糖与果胶三糖的总质量/甘薯渣膳食纤维质量),果胶二糖和果胶三糖总转化率为29.9%(果胶二糖与果胶三糖的总质量/甘薯渣膳食纤维中果胶质量)。根据上述单因素试验结果优化复合寡糖制备条件,在温度40℃、pH2.5、底物浓度1%、β-葡聚糖酶添加量6.9×103 U·g-1甘薯渣膳食纤维、多聚半乳糖醛酸酶添加量1.42×104 U·g-1甘薯渣膳食纤维、反应7 h时,复合寡糖产物中以纤维二糖、果胶二糖和果胶三糖为主,纤维二糖得率为136.97 mg·g-1,纤维二糖转化率为33.57%;果胶二糖和果胶三糖的总得率为25.96 mg·g-1,果胶二糖和果胶三糖总转化率为44.53%,与单一寡糖制备结果相比均有明显提高。利用甘薯复合寡糖作为外源诱导剂诱导大豆生成大豆抗毒素,当复合寡糖浓度为1%,大豆在无菌水中浸泡5 h,诱导温度25℃、湿度50%、黑暗中培养4 d时,大豆抗毒素生成量达到最高,为1.21 mg·g-1干豆重。而在相同条件下纤维寡糖和果胶寡糖诱导得到的大豆抗毒素生成量分别为0.80和0.46 mg·g-1干豆重。结果表明,甘薯复合寡糖对大豆抗毒素的诱导效果优于单一寡糖。【结论】甘薯渣成本低廉,可作为制备复合寡糖的优良原料,试验得到制备复合寡糖的最佳工艺条件,以其制备的复合寡糖对大豆抗毒素的生成与积累具有极佳的效果。

寡聚半乳糖醛酸生物活性研究进展

寡聚半乳糖醛酸主要是指由2-20个半乳糖醛酸通过α-1,4键连接而成的一种功能性低聚糖,部分半乳糖醛酸以甲酯化的形式存在。文中介绍了寡聚半乳糖醛酸的结构特点,评述了寡聚半乳糖醛酸对植物体（诱导活性、促进生长发育、抑菌）、动物体（促进双歧杆菌增殖、阻止有毒物质吸附、抗癌、促进微量元素吸收）所产生的生物活性,有利于寡聚半乳糖醛酸的进一步研究。