β-半乳糖苷酶和L-阿拉伯糖异构酶耦合催化生产D-塔格糖的研究开题报告

1. 研究目的与意义

1.研究目的和意义塔格糖是一种在自然界中较为稀有的天然己酮糖，属于稀少糖的一种，稀少糖是指在自然界存在但含量极少的一类单糖[1]。

d-塔格糖（d-tagatose）是果糖在c-4手性碳原子上的对映异构体，其甜度约为蔗糖的92% ，但产生的热量只有蔗糖的三分之一，不产生不良风味和后味，是一种很好的甜味剂。

是近年来兴起的一种功能性甜味剂，它具有低热量、控制血糖、改善肠道菌群、抗龋齿等生理特性和功能。

2. 国内外研究现状分析

2.文献综述2.1 塔格糖2.1.1理化性质d-塔格糖，是一种己酮糖，分子式为c6h1206，相对分子质量180.16，不仅是d-果糖在c-4位上的差向异构体，还是 d-半乳糖的酮糖异构体（如图 1 所示）。

熔点为134℃，玻璃化温度为15℃，能产生美拉德反应。

纯净的 d-塔格糖是白色晶状物质，能溶于水，在21℃下溶解度达到 58%，但是不吸收热量，无冷却效应。

3. 研究的基本内容与计划

3. 研究方案3.1研究内容：1.培养重组大肠杆菌bl21（petduet-gal）、bl21（petduet-araa）并诱导表达β-半乳糖苷酶和l-阿拉伯糖异构酶。

2.测定β-半乳糖苷酶和l-阿拉伯糖异构酶酶活。

3.联合β-半乳糖苷酶和l-阿拉伯糖异构酶合成d-塔格糖。

4. 研究创新点

4.创新与展望d-塔格糖作为低热量甜味剂，代替蔗糖广泛应用于果汁、饮料、口香糖等食品领域，并且具有改善肠道菌群、治疗Ⅱ型糖尿病、降低胆固醇、预防结肠癌等功效。

化学法生产d-塔格糖存在产物纯化复杂、废物处理成本高等问题，因而联合β-半乳糖苷酶和l-阿拉伯糖异构酶耦合催化生产d-塔格糖的方法的将成为研究的热点。

d-塔格糖的生产原料一般以半乳糖醇和d-塔格糖为主，但这两种原料的价格都比较昂贵，而d-塔格糖若只作为普通的甜味剂使用，则生产成本太高。