探討不同β-葡聚醣酶進行羅漢果皂苷轉醣作用

Abstract

"羅漢果 (Luo Han Kuo, LHK)中主要的甜味物質為Mogroside V (MG V)，為一帶有五個葡萄糖的皂苷結構。而iso-mogroisde V (IMV)是較MG V甜度更高的皂苷同分異構物。兩者差異是在皂苷元三號碳上雙醣之間的鍵結不同。MG V為β-1,6鍵結，而IMV為β-1,4鍵結。因為自然界中IMV含量非常稀少，且無法透過化學合成產生，因此希望透過微生物或轉醣酵素產生IMV。實驗中Saccharomyces cerevisiae野生型菌株會將羅漢果皂苷萃取物中所含微量的IMV水解，無法達到產生IMV的目的，但產生未知的MG V 同分異構物 (compound )，為了瞭解compound 的甜度、結構和功效，需要產生大量的compound 。首先，透過基因缺陷菌株轉換羅漢果皂苷，並且與S. cerevisiae野生型菌株比較發酵結果的差異，篩選出可能的轉醣基因。將可能的轉醣基因放回原本的缺陷菌株中進行確認，證實 compound 的生成與外切β-1,3葡聚醣酶Exg1有關。之後利用大量表現EXG1基因的菌株和純化的ScExg1酵素轉換羅漢果希望得到大量的compound ，但產量仍然很少。實驗中也利用Dekkera bruxellensis的外切葡聚醣酶 (DbExg1)進行相同反應，然而DbExg1則沒有產生compound 和IMV的活性。因此在本研究中雖未能找到可轉換IMV的酵素，但也證實S. cerevisiae Exg1具有微弱的compound 轉換能力。未來也期望利用其他β-1,4葡聚醣酶轉換出IMV。"