(記者 張梅)6月5日,記者從陜西省生物農(nóng)業(yè)研究所獲悉:該所農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究中心成功開發(fā)出一種新技術(shù)——利用價(jià)格低廉的瓜爾膠高效制備出純度高達(dá)90%的甘露低聚糖益生元。這為高純度甘露低聚糖益生元的工業(yè)化生產(chǎn)提供了新的思路和方法,具有廣泛應(yīng)用前景。
甘露低聚糖是一類新型抗原活性物質(zhì),廣泛存在于魔芋、瓜爾豆及多種微生物細(xì)胞壁內(nèi)。作為一種新興的益生元,甘露低聚糖具有促進(jìn)腸道有益菌生長(zhǎng)和繁殖、優(yōu)化腸道微生態(tài)平衡、提高機(jī)體免疫力等多種功效,可廣泛應(yīng)用于功能性食品和飼料添加劑中。
“甘露低聚糖可以通過(guò)甘露聚糖酶解制得。豆科植物瓜爾豆的提取物瓜爾膠價(jià)格低廉且甘露聚糖含量豐富,被認(rèn)為是制備甘露低聚糖的優(yōu)良原料?!标兾魇∩镛r(nóng)業(yè)研究所博士辛東林介紹,“由于瓜爾膠具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)以及高黏度的特性,傳統(tǒng)的酶解方法難以高效地將其定向轉(zhuǎn)化為甘露低聚糖。同時(shí),酶解液中存在大量未反應(yīng)完全的高分子甘露聚糖,需要進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行分離純化。這些都成為低成本工業(yè)化生產(chǎn)甘露低聚糖的難題。”
此次研究中,研究團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)性地采用檸檬酸對(duì)瓜爾膠進(jìn)行預(yù)處理,在破壞瓜爾膠復(fù)雜結(jié)構(gòu)的同時(shí)有效降低其黏度。這種預(yù)處理方式優(yōu)化了甘露聚糖酶解條件,將甘露聚糖完全降解為甘露低聚糖和單糖,使得甘露低聚糖產(chǎn)率達(dá)到61.8%。與傳統(tǒng)方法相比,這種創(chuàng)新方法幾乎使甘露低聚糖產(chǎn)率翻倍。在此基礎(chǔ)上,科研人員通過(guò)酵母發(fā)酵去除了酶解液中的單糖,大大簡(jiǎn)化了低聚糖的分離純化過(guò)程,降低了對(duì)設(shè)備的需求。隨后,通過(guò)脫鹽處理和噴霧干燥,科研人員成功獲得了純度高達(dá)90%的甘露低聚糖固體?!斑@種創(chuàng)新方法不僅顯著提高了甘露低聚糖產(chǎn)率,還成功解決了傳統(tǒng)方法中低聚糖轉(zhuǎn)化效率低下和分離純化步驟復(fù)雜的問(wèn)題?!标兾魇∩镛r(nóng)業(yè)研究所副研究員冉淦僑表示。
該成果發(fā)表在國(guó)際生物技術(shù)期刊《生物資源技術(shù)》上。該研究工作得到陜西省自然科學(xué)基金支持。