碳水化合物是生物维持生命活动的主要能源,随着人类社会的发展,人们对食物的要求也不仅限于能够饱腹,还要对人们的健康有所益处,天然碳水化合物的已不能满足于某些特殊人去对健康的要求。本研究使用来源于乳酸菌的淀粉分支酶(BE)和蔗糖酶(LGLS),对碳水化合物进行改性,从而使其具有某些益生功能,满足特殊人群需求,本研究主要内容有:(1)淀粉分支酶的表达与纯化及理化性质研究;(2)淀粉分支酶改性后淀粉的分子结构和理化性质的测定;(3)蔗糖酶的表达及对大豆低聚糖水解作用的研究。淀粉分支酶的表达、纯化及理化性质研究。淀粉分支酶通过基因重组方式获得,经转化后成功的在大肠杆菌中表达,利用镍亲和色谱纯化后,在SDS-PAGE图上显示为一条单带,计算推测该酶分子量为86.6kDa。该酶在25℃和pH5.5的条件下具有最佳活性,比活力为19.6U/mg。淀粉分支酶改性后淀粉的结构变化及其对淀粉回生性和消化性的影响。本研究采用高效离子交换色谱和十八角度激光散射检测器分别测定直链淀粉、支链淀粉和蜡质玉米淀粉的链长分布和分子量。结果表明三种淀粉的中长链显著下降,短支链显著增加,数均分子量Mn呈显著下降趋势。通过Englyst法体外模拟消化实验和淀粉消化酶消化率实验,证明该酶能够提高缓慢消化淀粉和抗性淀粉的含量,改变了淀粉的消化特性。使用差示扫描量热仪(DSC)测定分支酶处理的小麦淀粉的吸热焓,冷藏14天时的小麦淀粉吸热焓由4.49 mJ/mg显著降至1.83 mJ/mg。结果表明,淀粉分支酶具有延缓小麦淀粉回生的作用。蔗糖酶的理化性质及其应用研究。以水苏糖为底物,用HPAEC-PAD测定水解产物甘露三糖的量,确定在pH 4.5和50℃下蔗糖酶对水苏糖具有最佳水解活性。添加2U/g的蔗糖酶将浓度为25%的大豆低聚糖在最适条件下水解3小时,产物经HPAEC-PAD分析,结果表明,大豆低聚糖已完全水解为葡萄糖、果糖、蜜二糖和甘露三糖。对大豆低聚糖、水苏糖,棉子糖和蔗糖还原力进行测定,水解产物的还原力得到了提高,酶水解大豆低聚糖的还原力与对照组相比提高了1.25倍。