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發(fā)酵法制備低聚半乳糖及分離純化的研究

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2024年12月24日 19:31

發(fā)酵法制備低聚半乳糖及分離純化的研究

【摘要】： 近年來，隨著人們對營養(yǎng)價值重視程度的提高，低聚半乳糖（GOS）的功能性已經(jīng)成為了人們關(guān)注的焦點，人們越來越認可其對人體健康方面的作用。已有多項體內(nèi)研究證實：GOS具有提高機體免疫力、抗腫瘤、使雙歧桿菌增殖等多種生物活性。然而由于GOS中的各寡糖單體性質(zhì)、結(jié)構(gòu)相似，分離、純化工作不易開展，且單一組分GOS功能特性的研究又涉及到了生物化學、分析化學、免疫學、營養(yǎng)學等多門學科的交叉，至今單一組分GOS功能特性的研究在國內(nèi)及國外尚屬空白。GOS的分離、純化、單一組分結(jié)構(gòu)分析、鑒定以及功能特性的研究具有挑戰(zhàn)性和現(xiàn)實意義。本試驗從乳源GOS的制備入手，以復(fù)原牛乳為底物，采用益生菌發(fā)酵法對GOS進行制備。通過對5種選定菌株（雙歧桿菌、瑞士桿菌、保加利亞桿菌、嗜酸乳桿菌、嗜熱鏈球菌）的篩選，確定最優(yōu)的發(fā)酵菌株，保證同等條件下GOS的產(chǎn)量最高，然后對其制備工藝進行優(yōu)化，分別從接種量、溫度、發(fā)酵時長三個方面進行了控制，優(yōu)化結(jié)果表明，當復(fù)配菌株接種量為2‰（單菌為1菌）、發(fā)酵溫度為37℃、發(fā)酵時長為6h時，GOS的產(chǎn)量最高，產(chǎn)量為1%-2%。采用超濾結(jié)合納濾的方法對預(yù)處理后的GOS混合物進行精煉，并對分離后的樣品做了質(zhì)譜和凝膠滲透色譜（GPC）等分子量的鑒定。超濾采用HPS-3型超濾膜，分子量為3000Da。溫度為室溫（25℃左右），壓強為0.05MPa的條件下，樣品中殘留蛋白的去除率可達到97%以上。納濾采用NF-270型納濾膜，分子量為400-600Da,經(jīng)過濾條件優(yōu)化，在溫度為55℃（柱子工作最高溫度）、壓強為0.6MPa時，單糖的透過率最高，即GOS的精煉程度最高。通過精煉過程GOS的含量由初始的1.3%提升到26%，GOS成分比例提升了20多倍。質(zhì)譜和GPC結(jié)果顯示，GOS的主要成分為三聚半乳糖。在純化的工藝研究中，主要采用色譜柱層析法，包括離子交換樹脂柱層析和凝膠過濾柱層析兩種方法，同時，也嘗試了高效液相色譜對GOS進行分離。選用HZ001型離子交換樹脂對GOS進行純化，徑高比1：30，上樣量26ml，濃度為70.7mg/ml，流速為0.8ml/min時，GOS得到了很好的分離。同時選用G-10P型凝膠對GOS進行了純化，當流速為0.3ml/min，徑高比1：35，上樣量為8ml時，GOS樣品達到了很好的分離。運用高效液相色譜配有蒸發(fā)光散射檢測器對GOS樣品進行分離，采用三種柱子（TSK-GEL Amide80、SUGER Shodex KS-802、氨基柱）單糖可以得到很好的分離，二糖和三聚糖很難達到分離效果。經(jīng)純化過程后，結(jié)合質(zhì)譜結(jié)果得到GOS樣品中僅存在少量的二糖。

【學位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013