植物乳杆菌β-半乳糖苷酶催化合成低聚半乳糖及其体外乳酸菌增殖活性

摘要

利用植物乳杆菌来源的β-半乳糖苷酶合成低聚半乳糖(galactooligosaccharides,GOS),通过对乳糖浓度、反应温度、体系pH以及酶浓度等反应条件及其体外增殖乳酸菌(lactic acid bacteria,LAB)进行研究,确定酶法合成GOS及其各主要组分产量的最优条件并表征其益生功效.结果 表明:乳糖浓度和反应温度的变化对于产物合成影响较大,为主要影响条件,而体系pH和酶浓度对于各产物最高产量的影响不显著,为次要影响条件.经过对反应条件进行优化,总产量与各组分产量的最优条件一致,为底物浓度400g/L,体系pH 7.0,10 U/mL的酶浓度,45℃水浴10 h.总GOS产量达到177.26 g/L,在体系中占44.31％(m/V).其中异乳糖、6'-半乳二糖、6'-GOS和3'-GOS的产量分别是63.22 g/L、15.32 g/L、72.21 g/L和25.11 g/L.相比较主要以β(1→4)糖苷键连接的商业化低聚半乳糖(QHT-GOS),半乳糖残基以β(1→6)糖苷键连接为主的新合成GOS对于供试LAB增殖作用更为显著,表现在以较低的低聚糖比例(44.3％)达到与之高比例低聚糖(70％)相当的LAB生长密度,以及具有明显优势的最大比生长速率.