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。     

褐藻酸寡糖诱导下大豆营养成分的变化

【目的】探索褐藻酸寡糖诱导大豆抗毒素生成和积累过程中,特别是当大豆抗毒素累积量达到最大时,大豆的异黄酮类化合物、氨基酸、寡糖、脂肪酸等营养成分的变化,为大豆的充分开发和利用提供科学依据。【方法】采用4%（w/v）的褐藻酸寡糖溶液作为诱导剂对大豆进行诱导。分别提取不同培养时间（0-6 d）下大豆中的异黄酮化合物、氨基酸、寡糖、脂肪酸等营养成分;利用高效液相色谱（HPLC）、全自动氨基酸分析仪、气相色谱（GC）等方法检测各培养时间下大豆营养成分的含量。【结果】经褐藻酸寡糖诱导后,大豆中的异黄酮化合物、氨基酸、寡糖、脂肪酸等含量均发生了变化。异黄酮类化合物中,大豆抗毒素的累积量在培养第5天时达到最高,由诱导前的0.01 mg·g^-1升高至1.72 mg·g^-1,第5天时香豆雌酚含量由开始时的15.74 μg·g^-1升高至664.8 μg·g^-1,染料木素含量由开始时的1.58 μg·g^-1升高至24.03 μg·g^-1,大豆苷元则由培养开始时的54.56 μg·g^-1降低至19.02 μg·g^-1。诱导组大豆中的总氨基酸含量由开始时的39.38%升高至43.45%,且苏氨酸、亮氨酸等必需氨基酸含量也有所升高,非诱导组大豆中的氨基酸含量也有一定程度的提高,但含量总体低于诱导组大豆。诱导组大豆中蔗糖含量由培养开始时的53.72 mg·g^-1减少至21.5 mg·g^-1,棉籽糖和水苏糖分别在培养第3天和第4天即被完全消耗;非诱导组大豆中蔗糖含量由培养开始时的53.72 mg·g^-1减少至23.09 mg·g^-1,且仍有少量的棉籽糖和水苏糖被检出。诱导组大豆中的脂肪酸总含量由培养开始时的14.27%降低至14.01%,但其中亚油酸的含量和比例有所增加。【结论】褐藻酸寡糖在诱导大豆获得最高大豆抗毒素含量时,增加了大豆中异黄酮类化合物含量,提高了大豆蛋白质的营养价值,消除了大豆中的胀气因子,并且在一定程度上提高了大豆的油脂品质。