益生菌发酵刺麒麟菜制备硫酸多糖工艺优化及性质分析

作者：张军; 谷福蝶; 刘艳; 周钰; 刘庆梅; 刘光明^*

来源：食品工业科技, 2022, 43(11): 175-184.

DOI：10.13386/j.issn1002-0306.2021090160

• 鼠李糖乳杆菌
• 益生菌发酵
• 刺麒麟菜硫酸多糖
• 工艺优化
• 性质分析

为制备粘度低、溶解性高、生物利用度高的刺麒麟菜硫酸多糖，利用发酵食品中常见的益生菌鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)发酵刺麒麟菜制备发酵刺麒麟菜硫酸多糖(Fermented Eucheuma spinosum sulfate polysaccharide,F-ESP)，借助响应面法以粗多糖得率为指标进一步优化制备工艺；以冷冻刺麒麟菜硫酸多糖(Low temperature freeze-thaw Eucheuma spinosum sulfate polysaccharide,L-ESP)为对照，经DEAE-52柱层析纯化后测定总糖、还原糖、硫酸根等物质的含量以及单糖组成，分析F-ESP的化学成分；测定粘度、溶解度、分子量及微观形貌，表征F-ESP的物理性质；利用红外光谱解析F-ESP的官能团结构；通过大鼠嗜碱性粒细胞脱颗粒实验评价F-ESP的抗过敏活性。当料液比为1:70，接菌量为5%，发酵时间为24 h时，F-ESP得率最高(41.70%±2.00%)；经纯化的F-ESP-3单糖结构主要由半乳糖构成，总糖含量为97.77%±1.10%、硫酸根含量为28.40%±1.40%，与L-ESP-3相比，F-ESP-3还原糖含量(7.87%±0.09%)极显著提高(P<0.01)、分子量(33.58 kD)极显著降低(P<0.01)、比浓粘度(0.01±0.002 dL/g)极显著降低(P<0.01)、溶解度(89.33%±3.10%)极显著提高(P<0.01)、在扫描电镜下观察发现L-ESP-3为光滑致密的片状，F-ESP-3为粗糙的不规则颗粒状；发酵制备的F-ESP-3糖链结构并未发生改变，是一种含3,6内醚半乳糖残基的α-硫酸吡喃糖，且能够通过抑制β-氨基己糖苷酶释放从而抑制嗜碱性粒细胞的激活。综上所述，益生菌发酵可以作为刺麒麟菜硫酸多糖的制备方式，并通过改变其物理性质显著提高抗过敏活性。这一结果为刺麒麟菜多糖工业化生产和开发利用提供了数据支撑和理论依据。

• 单位
  食品与生物工程学院; 中国医学科学院北京协和医院; 集美大学