甜菊苷的微生物酶法转化及大孔树脂吸附分离研究

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甜菊糖中主要含甜菊苷(SS)莱鲍迪苷A(RA)两种成分。其中含量较低的莱鲍迪苷A(RA)是甜菊糖中呈味品质最好的组分;甜菊苷(SS)含量较高,但因其味质中的后苦味影响了甜菊糖作为天然甜味剂的广泛应用。由于SS与RA在化学结构和物理性质上非常接近,使RA与SS的分离非常困难。 环糊精葡萄糖基转移酶(CGTase)具有将SS转化为RA改良甜菊糖味质的功效,本工作在选育了高产环糊精葡萄糖基转移酶的芽孢杆菌基础上,对产酶活力较高的Sx芽孢杆菌进行了菌种鉴定,结合菌体与菌落形态特征以及16SrRNA序列分析,鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。在用Sx菌产环糊精葡萄糖基转移酶的发酵中,使用玉米淀粉1.0%,豆粕粉2%,Mg2SO4·7H2O 0.02%,K2HPO4 0.1%培养基,于30℃,pH6.5,装液量50mL,,220rpm,60h的条件下,CGTase酶活性可达5596U/mL。对所产生的CGTase酶性质研究表明:该酶的最适温度为40℃,最适pH值为6.5,对温度及pH的适应范围均较宽,分别为30℃-50℃及pH5.5-9.0。 用CGTase酶对SS的转化研究表明,含SS>50%的甜菊总苷溶液在50℃恒温条件下转化48h后,甜菊苷溶液中的RA/SS比值从转化前的0.45上升为0.53。 本工作利用大孔树脂对RA和SS的吸附选择性,以分离甜菊糖的这两种主要成分。在研究大孔吸附树脂对甜菊糖各组分的吸附选择性等性能的基础上,筛选了对RA和SS吸附选择性差异大,分离效果好的D-107及D-108树脂,得到了富含RA的组分。 对D-107及D-108树脂进行吸附及洗脱性能的研究表明:D-108树脂静态分离富集RA的能力强,洗脱效果最好的溶剂是50%甲醇。对大孔树脂D-108进行的动态吸附及洗脱性能的研究结果表明:在长径比10:1,流速2BV/h,上样液浓度8 mg/mL的条件下,所富集RA的含量比原液提高20.39%。
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