一种普鲁兰多糖含量的快速检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物化工领域，具体涉及一种普鲁兰多糖发酵液中和纯化过程中的普 鲁兰多糖的含量测定方法。
【背景技术】
[0002] 普鲁兰多糖(pullulan)，中文译为普鲁兰，也叫普鲁兰糖、茁霉多糖、普聚多糖或 茁霉糖，是由葡萄糖残基组成的直链状同型多聚糖，葡萄糖以α-l，4-糖苷键连接成麦芽三 糖，麦芽三糖由α-(1-6)糖苷键连接形成高分子的普鲁兰多糖，纯品是无味无嗅的白色粉 末。因其可塑性、成膜性好，簿膜隔气性佳，在医药、食品、化妆品、农药等行业具有广泛的用 途：（1)浸泡或喷涂于食品表面具有无色、无味、透明、抗菌及抗氧化和保鲜的作用；（2)普鲁 兰多糖是一种低热量食物配料，具有水溶性膳食纤维的优良特性；（3)普鲁兰多糖具有极好 黏着性、凝固性和抗氧化性，是一种良好的食品黏合剂和抗氧化剂；（4)普鲁兰多糖具有优 良的成膜性和抗拉伸性，且这种薄膜的氧气透过率极低，用于食品保鲜，延长货物存放时 间；（5)医药工业上普鲁兰多糖可作为血浆代用品，制药工业中部分替代动物明胶制成胶 囊，可简化防氧化胶囊的生产，提高胶囊弹性和黏着性，延缓胶囊老化，延长药物保存期，尤 其可用于中药、易氧化成分的胶囊壳原料，防止有效成分氧化。此外，还可广泛应用于建筑 表面处理的覆膜材料，制作人造纤维，作为微生物絮凝剂清除环境水体微生物污染；同时还 广泛用于化妆品、洗涤剂、感光材料等领域。
[0003] 工业上用微生物发酵方法生产普鲁兰多糖，使用葡萄糖或蔗糖作为碳源，因此在 发酵过程中、发酵结束时、产物纯化过程中，均有葡萄糖、蔗糖等可溶性糖类杂质。
[0004] 普鲁兰多糖发酵生产中，当前广泛使用的检测产量方法为硫酸蒽酮法和醇沉干燥 法，此二法各有其局限。硫酸蒽酮法测量结果误差较大，重现性不高;每次均需制备标准曲 线，操作繁琐;需用浓硫酸，有一定危险性，对操作人员和设备有较高要求。醇沉干燥法测定 高浓度酒精中的沉淀物质的干重，沉淀过程有可能沉淀不完全，或者混入杂质;干燥过程耗 费大量时间，很难彻底干燥。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种普鲁兰多糖含量的快速检测方法，此法通过控制酸浓度 与加热时间的手段，快速检测发酵液中及纯化过程中的普鲁兰多糖的含量。
[0006] 为实现以上目的，本发明采用以下技术方案。
[0007] -种普鲁兰多糖含量的快速检测方法，其特征在于：分别检测在水解条件（1)和 (2)下获得的葡萄糖含量，由其差值获得普鲁兰多糖的含量。
[0008] 本发明所述的一种普鲁兰多糖含量的快速检测方法，其中，条件（1)为:取发酵液， 用酸液调节Η+浓度0.2~0.8mol/L，沸水浴1~5min;条件(2)为:取发酵液，用酸液调节Η+浓 度2 · 0~3 · Omol/L，沸水浴20~60min。
[0009] 本发明所述的一种普鲁兰多糖含量的快速检测方法，所述的水解为酸水解。
[0010] 本发明所述的一种普鲁兰多糖含量的快速检测方法，所述的发酵液是经过预处 理，如离心去除菌体步骤，以排除菌体内部的普鲁兰多糖造成的干扰。
[0011] 本发明所述的一种普鲁兰多糖含量的快速检测方法，葡萄糖含量由常规技术手段 定量测定，优选生物传感分析仪法测定。
[0012] 本发明所述的一种普鲁兰多糖含量的快速检测方法，所述的酸液是指盐酸、硫酸 或其它在所述浓度范围无强氧化性的强酸。
[0013] 下面通过采用生物传感分析仪法测定葡萄糖含量，进一步说明本发明。
[0014] -种普鲁兰多糖含量的快速检测方法，包括如下步骤:取等量的2份经预处理的普 鲁兰多糖发酵液适量，一份用酸液调节H+浓度0.2~0.8mol/L，沸水浴1~5min;另一份用酸 液调节H+浓度2.0~3. Omol/L，沸水浴20~60min;待发酵液中多糖等降解为葡萄糖，测定其 含量(分别为A和B)。
[0015]葡萄糖含量测定使用生物传感分析仪法，取待测样品lmL，调节pH 5.0~9.0，加纯 化水稀释至10mL，取25yL加入生物传感分析仪的进样孔，仪器显示葡萄糖浓度。
[0016] 由式(1)计算普鲁兰多糖的含量。
[0017] 普鲁兰多糖含量
（1)
[0018] 式中：162:普鲁兰多糖单糖单位的分子量;180:葡萄糖的分子量。
[0019] 本发明的检测方法根据不同类型糖苷键在酸溶液中水解的难易程度不同而设计。 普鲁兰多糖发酵液中主要的糖类杂质为蔗糖或/和葡萄糖。在低浓度酸溶液中短时间加热 情况下，蔗糖先发生水解;提高酸浓度，延长加热时间，蔗糖和普鲁兰多糖均发生水解;且水 解产物葡萄糖在本发明水解条件下均保持结构稳定，可用常规检测方法快速精确地检测。 用两次水解液中的葡萄糖含量的差值，计算发酵液中普鲁兰多糖的含量。本发明的检测方 法适用性广泛，不受发酵液初始浓度的影响;成本低廉，操作简便，快速准确，适用于生产或 菌株筛选过程中的发酵产量分析。
【具体实施方式】
[0020] 为了更好地理解本发明，下面结合实验和实施例对本发明作进一步描述。所用试 剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0021 ] 1蔗糖的酸水解条件
[0022] 配制10.0 g/Ι蔗糖溶液和10 . Og/Ι普鲁兰多糖溶液，各取10mL，加入盐酸调节H+浓 度(见表1)，分别沸水浴，按时间梯度分别取样lmL，测定其中的葡萄糖含量，并计算发生水 解的蔗糖和普鲁兰多糖的量。结果见表1。
[0023] 葡萄糖含量检测使用生物传感分析仪法，取待测样品lmL，调节pH 5.0~9.0，加纯 化水稀释至10mL，取25yL加入生物传感分析仪的进样孔，仪器显示葡萄糖浓度。
[0024] 由葡萄糖浓度计算发生水解的蔗糖量和发生水解的普鲁兰多糖，计算见式(2)和 式⑶。 发生水解的蔗糖浓芪
[0025] (2)
[0026] (3) 发生水解的普鲁兰多糖浓/1
[0027] 式中：a:蔗糖测定步骤生物传感分析仪读数;b:普鲁兰多糖测定步骤生物传感分 析仪读数;342:蔗糖的分子量，162:普鲁兰多糖单糖单位的分子量;180:葡萄糖的分子量。
[0028] 表1酸浓度和加热时间对糖水解程度的影响
[0029]
[0030]由表1可见，在终浓度0.2~0.8mol/L H+沸水浴1~5min，蔗糖可完全水解，而普鲁 兰多糖不发生水解。
[0031] 2普鲁兰多糖的酸水解条件
[0032] 配制10.0 g/L普鲁兰多糖溶液，各取10mL，加入盐酸调节H+浓度(见表2)，分别沸水 浴，按时间梯度分别取样lmL，测定其中的葡萄糖含量，并计算发生水解的普鲁兰多糖的含 量。结果见表2。
[0033] 葡萄糖含量检测使用生物传感分析