超声辅助酶解高效制备低分子量寡聚半乳糖醛酸及其功能特性研究

本研究针对传统方法生产寡聚半乳糖醛酸（OGalAs）效率低、产物复杂的问题，开发了超声（US）预处理结合酶解的高效工艺。通过优化超声强度（2.5-8 W mL-1）和酶解条件，从聚半乳糖醛酸（PGalA）及不同甲酯化度果胶中获得了高产率（60%-100%）的DP2-DP3 OGalAs，并发现其甲基化衍生物。该研究为OGalAs作为益生元、植物防御诱导剂等功能应用提供了可控化生产方案。

　　

果胶作为植物细胞壁的重要组分，其衍生物寡聚半乳糖醛酸（oligogalacturonides, OGalAs）近年来因兼具益生元活性和植物免疫调节功能而备受关注。然而，传统生产方法面临产物分子量分布宽、单糖副产物多等挑战，制约了OGalAs在功能食品和农业领域的精准应用。针对这一瓶颈，来自秘鲁的研究团队在《Food Bioscience》发表创新成果，通过超声-酶解联用技术实现了OGalAs的高效可控制备。

研究采用液相色谱-飞行时间质谱（LC-QTOF MS）分析产物组成，通过比较两种商品化果胶酶（Pectinex Yieldmash和Biopectinase）的活性差异，结合超声（US）和水热（HT）预处理优化，系统评估了不同甲酯化度底物（PGalA、LM/HM pectin）的降解特性。

Enzymes for obtaining oligogalacturonides
研究发现Pectinex Yieldmash因其更高的聚半乳糖醛酸酶活性（28,396 U mL^-1）和更低果胶裂解酶活性，可特异性产生DP2-DP3 OGalAs。超声预处理在2.5 W mL^-1（PGalA）和4 W mL^-1（LM pectin）时实现近100%转化率，而HM pectin需8 W mL^-1才能达到60.49%产率。

Conclusions
水热预处理虽能完全解聚果胶，但仅生成半乳糖醛酸单体（GalA），而超声处理可同时释放OGalAs和GalA。质谱分析证实产物主要为二聚体（di-GalA）和三聚体（tri-GalA），且LM/HM pectin来源的OGalAs存在甲基化修饰。

该研究首次阐明超声强度与底物甲酯化度的协同效应，建立的3 kDa超滤纯化工艺可高效富集目标组分。所得OGalAs的结构明确性为后续功能研究奠定基础：其低聚合度特性利于肠道菌群调控，甲基化衍生物可能增强植物免疫诱导活性。研究获秘鲁国家科技基金（PROCIENCIA）支持，为果胶高值化利用提供了兼具经济性和环保性的解决方案。