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一种莱鲍迪苷M的酶法制备方法

阅读：373发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种莱鲍迪苷M的酶法制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种酶法制备莱鲍迪苷M的方法，其主要特征为以甜菊苷为原料，以乙酸乙酯和β-环糊精为糖基供体，以棕榈酰转移酶、环糊精糖基转移酶、UDP-糖基转移酶为主要工具酶，生成莱鲍迪苷M。与以往工艺相比，不需要采用昂贵的UDP- 葡萄糖作为糖基供体，与已有的莱鲍迪苷M制备方法相比，具有重要的应用价值和良好的经济性。，下面是一种莱鲍迪苷M的酶法制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种莱鲍迪苷M的酶法制备方法，其特征在于，以甜菊苷为原料，以乙酸乙酯和β-环糊精为糖基供体，以棕榈酰转移酶、环糊精糖基转移酶、UDP-糖基转移酶组成的酶组分为主要工具酶，生成莱鲍迪苷M。
2.根据权利要求1所述的莱鲍迪苷M的酶法制备方法，其特征在于，所述底物原料甜菊苷的初始反应浓度为2-30 g/L，乙酰乙酯与甜菊苷的质量比为5-10：1，β-环糊精与甜菊苷的质量比为5-10：1，以棕榈酰转移酶、环糊精糖基转移酶、UDP-糖基转移酶组成的酶组分与甜菊苷的质量比为0.05：1。
3.根据权利要求1所述的酶组分，其特征在于，棕榈酰转移酶、环糊精糖基转移酶、UDP-糖基转移酶的酶活比例为2:1:4，其中，UDP-糖基转移酶酶活为100-200U/mL。
4.根据权利要求1所述的莱鲍迪苷M的酶法制备方法，其特征在于，所述转化反应采用水相体系，反应体系在pH 6-8的缓冲溶液中进行生物转化。
5.根据权利要求1所述的莱鲍迪苷M的酶法制备方法，其特征在于，所述转化反应的反应温度为20-50℃，反应时间为1-24 h。

说明书全文

一种莱鲍迪苷M的酶法制备方法

技术领域

[0001] 本发明以甜菊苷为原料，以乙酸乙酯和β-环糊精为糖基供体，以棕榈酰转移酶、环糊精糖基转移酶、UDP-糖基转移酶组成的酶组分为主要工具酶，生成莱鲍迪苷M，属于生物催化转化技术领域。

背景技术

[0002] 甜菊苷（Steviol glycosides）是从菊科草本植物甜叶菊叶中提取的天然甜味剂。是多种糖苷的混和物，不同糖苷在味质上存在较大的差异。甜菊苷具有高甜度、低热量、高稳定性，以及抗高血糖、抗高血压、抗炎症、抗肿瘤、抗腹泻等潜在疗效，免疫调节等效果，将其作为甜味剂应用于食品和饮料中的相关研究与经济性受到广泛关注。在美国和欧盟高纯度的甜菊糖产品已被正式批准作为食品添加剂。

[0003] 近年来，已从甜叶菊中分离得到十多种糖苷。莱鲍迪苷M ( Rebaudioside M，Reb M) 是其中最有应用潜力的甜菊糖苷，与其它甜菊糖苷相比，其甜度高，约为蔗糖的300-350倍，且甜味纯正，口感也更接近蔗糖，没有甘苦味和甘草异味，稳定性好，是一种理想的天然高倍甜味剂产品。2013 年，美国FDA 批准使用从甜叶菊叶子中提取的含有50% 含量Reb M 的甜菊糖产品，并承认它的一般安全性（GRAS）。2014 年，美国FDA 通过从甜叶菊叶子中提取的含有95% 含量Reb M 的GRAS 认可，批准在除婴幼儿食品以外的饮料和食品中使用。2015 年，澳大利亚新西兰食品标准局批准Reb M 作为甜味剂用于食品。

[0004] 甜叶菊叶子中Reb M 的含量极少（少于1%），且只在甜菊Morita植株中被检测到。采用提取法生产Reb M 需要大量的甜叶菊原料，另外富集Reb M 的工艺繁琐，提取后需要多次过柱和脱盐、脱色、重结晶，并在生产过程中产生大量的废水，其生产成本较高，不适合工业化大生产。

[0005] 目前生物酶法合成Reb M的方法需要外加昂贵的UDP-葡萄糖为底物，通过UDP-葡萄糖基转移酶的作用，以甜菊苷或Reb A或Reb D等为底物，催化生成Reb M。但由于UDP-葡萄糖极高的售价，几乎完全限制了工业化制备Reb M的可行性，经济性较差、缺乏市场竞争力。

发明内容

[0006] 本发明所要解决的问题是提供一种酶法制备莱鲍迪苷M的方法，该方法以甜菊苷为原料，以乙酸乙酯和β-环糊精为糖基供体，以棕榈酰转移酶、环糊精糖基转移酶、UDP-糖基转移酶组成的酶组分为主要工具酶，生成莱鲍迪苷M，该方法合成鲍迪苷M的转化率高，经济可靠，适于鲍迪苷M的生产。

[0007] 为了实现以上目的和本发明目标，本发明提供的技术方案如下：本发明特征在于，以甜菊苷为原料，以乙酸乙酯和β-环糊精为糖基供体，以棕榈酰转移酶、环糊精糖基转移酶、UDP-糖基转移酶组成的酶组分为主要工具酶，生成莱鲍迪苷M。

[0008] 上文所述的莱鲍迪苷M的酶法制备方法，其特征在于，所述底物原料甜菊苷的初始反应浓度为2-30 g/L，乙酰乙酯与甜菊苷的质量比为5-10：1，β-环糊精与甜菊苷的质量比为5-10：1，以棕榈酰转移酶、环糊精糖基转移酶、UDP-糖基转移酶组成的酶组分与甜菊苷的质量比为0.05：1。

[0009] 上文所述的酶组分，其特征在于，棕榈酰转移酶、环糊精糖基转移酶、UDP-糖基转移酶的酶活比例为2:1:4，其中，UDP-糖基转移酶酶活为100-200U/mL。

[0010] 上文所述的的莱鲍迪苷M的酶法制备方法，其特征在于，所述转化反应采用水相体系，反应体系在pH 6-8的缓冲溶液中进行生物转化。

[0011] 上文所述的的莱鲍迪苷M的酶法制备方法，其特征在于，所述转化反应的反应温度为20-50℃，反应时间为1-24 h。

[0012] 通过以上技术方案，能够避免使用昂贵的糖基供体，所使用的葡萄糖基供体乙酸乙酯和β-环糊精成本远远低于UDP-葡萄糖，而在实际试验中发现，本发明使用的棕榈酰转移酶、环糊精糖基转移酶、UDP-糖基转移酶组成的酶组分，在本发明所述配比条件下，在本发明所述比例的乙酸乙酯存在的条件下，能够将β-环糊精上的葡萄糖基添加到甜菊苷相应位点，从而将其转变为Reb M，实现本发明的目的。

具体实施方式

[0013] 实施例1 配制水相反应体系，甜菊苷的初始反应浓度为20 g/L，乙酰乙酯的初始反应浓度为100 g/L，β-环糊精的初始反应浓度为100 g/L，棕榈酰转移酶初始反应浓度为57U/mL、环糊精糖基转移酶初始反应浓度为28U/mL、UDP-糖基转移酶初始反应浓度为114U/mL，利用磷酸盐缓冲液调节反应体系在pH 6-8。

[0014] 实施例2 将实施例1中的水相反应体系置于恒温摇床中，反应温度为30℃，反应时间为24 h。即可制得含有莱鲍迪苷M的水溶液，利用高效液相色谱方法，测定其中莱鲍迪苷M的浓度为7.5g/L。

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