一个研究小组发现,甜叶菊提取物中的关键化合物莱鲍迪苷C(RebC)可以通过化学酶改性来增强其甜度。研究人员利用工程糖合酶将葡萄糖和半乳糖部分添加到RebC中,为食品和饮料行业改进甜味剂配方铺平了道路。

化学酶法通过对莱鲍迪苷C进行糖基化来增强甜叶菊的甜度

甜叶菊是一种原产于南美洲的植物,因其甜味甜菊糖苷而闻名,这种糖苷比蔗糖甜100-150倍。这些糖苷,包括甜菊苷和莱鲍迪苷A,已成为流行的天然甜味剂。然而,莱鲍迪苷C(RebC)虽然是甜叶菊中最丰富的化合物之一,但甜度较低,回味苦涩。

为了提高RebC的甜度和感官吸引力,研究人员专注于改变其糖基化模式,这种策略可以增强相关化合物的甜度。

2024年3月1日发表在《食品材料研究》上的一项研究扩大了可用于产品配方的甜菊糖苷的范围,从而可以更大程度地定制甜味剂混合物。

在这项研究中,研究人员开发了一种化学酶法来提高RebC的甜度。研究人员专注于两种糖基合成酶StspBGlcE383A和AgtuBGlcE358S的表达和纯化,并使用SDS-PAGE和镍螯合亲和层析对其进行评估,以确保正确的蛋白质表达。

随后,该团队合成了关键中间体,包括1,2,3,4,6-五-O-乙酰葡萄糖和1,2,3,4,6-五-O-乙酰半乳糖,然后合成了它们的1-氟化衍生物。这些化合物作为酶促糖基化的供体底物。研究人员随后脱去这些底物的保护基,并将其用于针对莱鲍迪苷C(RebC)的酶促糖基化反应,莱鲍迪苷C是一种甜菊糖苷,与其他莱鲍迪苷相比,甜度相对较低。

糖基合成酶成功地将葡萄糖和半乳糖部分添加到RebC中,其中AgtuBGlcE358S效率更高,最多可添加三个半乳糖或两个葡萄糖单元。这些修饰通过LC-ESI-MS得到确认,结果显示成功附加了额外的糖单元。

研究表明,糖苷合成酶可以有效地对RebC进行糖基化,从而有可能增强其甜度并扩大甜菊糖苷类似物的范围。然而,需要进一步优化该过程,例如增加酶浓度,以提高糖基化产量和反应时间。这种方法可以为开发具有改善口味的新型天然甜味剂铺平道路。

RebC及其酶促糖基化反应产物的提取离子质量。来源:食品材料研究(2024)。DOI:10.48130/fmr-0023-0043

据该研究的高级研究员JosefVoglmeir博士介绍,“莱鲍迪苷C长期以来一直因甜度较低而被其他甜菊糖苷所掩盖。通过利用先进的糖苷化技术,我们可以增加其甜度并改善其感官特性,为天然甜味剂提供新的可能性。”

这项创新研究表明,使用工程糖苷合成酶对莱鲍迪苷C进行糖基化可显著改善其甜度和感官特征。该研究结果为开发增强型甜菊基甜味剂提供了有希望的应用,并有可能彻底改变天然甜味剂市场。

随着研究人员不断优化这一工艺,未来低热量甜味剂可能会出现用途更广泛、更具吸引力的甜菊糖衍生物。