葡甘露低聚糖的酶法制备及其对肠道微生物的增殖作用

摘要

为提高酶法制备葡甘露低聚糖得率,并阐明其对肠道微生物增殖的作用,研究了不同碳源诱导物对甘露聚糖酶酶系组成以及葡甘露聚糖酶解过程中工艺参数对葡甘露低聚糖得率的影响,研究了葡甘露低聚糖对典型肠道微生物的增殖作用及其代谢产物。结果表明,微晶纤维素是里氏木霉合成甘露聚糖酶的最佳碳源诱导物,里氏木霉以10 g/L微晶纤维素为诱导物产酶,β-甘露聚糖酶活力为3.902 U/mL,β-甘露糖苷酶活力为0.019 U/mL,两者酶活比为205.4∶1.0。15 g/L葡甘露聚糖在甘露聚糖酶用量10 U/g、50°C、pH 4.8条件下水解8 h,葡甘露低聚糖得率可达73.70%,酶对葡甘露低聚糖的选择性为85.60%。以3 g/L葡甘露低聚糖为碳源的肠道微生物进行体外培养,结果显示长双歧杆菌等14种有益菌能有效利用葡甘露低聚糖进行增殖和代谢,产生短链脂肪酸,而平肠球菌等3种潜在致病菌几乎不能利用葡甘露低聚糖;长双歧杆菌(Bifidobaterium longum ATCC15697)和嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus B-4495)的增殖效果最好,分别增殖了27.0和19.5倍,生成的短链脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸和乳酸)浓度分别为(78.5±3.5)和(42.6±2.6)mmol/L。