文章题目:Synthesis of oligosaccharides with prebiotic potential by crude enzyme preparation from Bifidobacterium
具有益生元潜能的低聚糖的合成:由双歧杆菌粗酶制剂制备
文章出处:Food Chem, 2022, 367: 130696.. 匈牙利农业和生命科学大学,食品科学与技术研究所
工作站使用情况:BugBox
使用气体浓度:厌氧
摘要:低聚糖,尤其是益生元,因其对人体健康的生理特性而在食品开发中备受关注。它们通常由霉菌或细菌通过转移酶或水解酶酶促合成。由益生菌合成的这种寡糖应该被这些微生物利用。事实上,这些由益生菌合成的低聚糖,可被这些微生物利用。本研究以双歧杆菌为原料,利用粗酶制备具有益生元潜力的低聚糖。采用了单底物和双底物体系以及薄层色谱和高效液相色谱技术,该粗酶制剂具有不同的水解酶活性,如α-葡萄糖苷酶(2U/mL)、β-葡萄糖苷酶(0.3U/mL)、α-半乳糖苷酶(1.2 U/mL)、β-半乳糖苷酶(0.4 U/mL)、β-果糖苷酶(11.5 U/mL)。此外,它还对乳糖、乳果糖、麦芽糖和蔗糖底物具有转糖基活性;作者检测到三种类型的低聚糖。糖基转移酶活性在45°C、pH 6.6 和30g/100 mL 底物浓度时达到峰值,高含量的低聚糖是在乳糖:蔗糖组合的情况下形成的。在双底物的反应混合物中检测到了葡萄糖寡糖和半乳糖寡糖。当乳糖存在时,半乳糖基转移占优势。在生物转化的反应混合物中检测到一种新类型的寡糖。在新合成的寡糖中,OS4 部分仅被益生菌双歧杆菌利用。总之,利用益生菌双歧杆菌菌株的粗酶合成了具有高益生元潜力的新型低聚半乳糖和低聚葡萄糖。

Fig. 4. Carbohydrate spectrum of reaction mixture after 72 h bioconversion with crude enzyme from Bifidobacterium (pH 6.6, 40◦C). A: sucrose:lactose bisubstrate, B: maltose:lactose bisubstrate, GOS: galactooligosaccharide, GlOS: glucooligosaccharide, New OS: new type oligosaccharide, (30_Sz100:L0: 30 g/100 mL sucrose, 30_Sz0:L100: 30 g/100 mL lactose, 30_Sz50:L50: 15 g/100 mL sucrose, 15 g/100 mL lactose, 10_Sz100:L0: 10 g/100 mL sucrose, 10_Sz0:L100: 10 g/100 mL lac- tose,10_Sz50:L50: 5 g/100 mL sucrose, 5 g/100 mL lactose, 30_M100:L0: 30 g/100 mL maltose, 30_M0:L100: 30 g/100 mL lactose, 30_M75:L25: 22,5 g/100 mL maltose, 7,5 g/100 mL lactose,10_M100:L0: 10 g/100 mL maltose,10_M0:L100: 10 g/100 mL lactose,10_M75:L25: 7,5 g/100 mL maltose, 2,5 g/100 mL lactose)..
Table 2 Utilization capacity of oligosaccharide by different probiotic and pathogen bacteria.
双歧杆菌在厌氧条件下在TPY 培养基中37℃培养大约24;
用来自双歧杆菌的粗酶进行生物转化72 小时后,用薄层色谱技术分析了反应混合物的碳水化合物谱图(图4)。以纯蔗糖为底物合成了三种低聚糖和高DP 碳水化合物,在纯乳糖情况下合成了两种低聚糖(图4A);在双底物乳糖:麦芽糖组合的情况下,形成了一种新的低聚糖(图4B);研究表明双歧杆菌的半乳糖苷酶和葡萄糖苷酶对受体分子的特异性较窄,因此需要进一步研究以了解其转糖基化的机制。从而为设计和合成具有益生元潜力的新型低聚糖提供了新的基础
使用不同的益生菌乳酸双歧杆菌Bb-12、长双歧杆菌Bb-46、嗜酸乳杆菌La-5、干酪乳杆菌01 和大肠杆菌ATCC8439、大肠杆菌O157:H7 es 粪肠球菌NCAIM B01312 研究合成的低聚糖产品的益生元潜力。在寡聚物2 的情况下,OS1、OS2、OS3 和OS5 被益生菌和非致病细菌利用,在OS4 碳水化合物的情况下,只有两种双歧杆菌菌株能完全水解和利用它(表2),表明麦芽糖上合成的低聚糖:乳糖和来自双歧杆菌的粗酶制剂只能被益生菌双歧杆菌利用,揭示了作者对益生菌酶制剂生产低聚糖的正确研究方向。