甘露低聚糖的酶法制備工藝及功能研究.pdf

1、甘露低聚糖(Manno-oligo saccharides，MOS)是甘露聚糖(Konjac glucomanna，KGM)的降解產(chǎn)物，不僅保留了甘露聚糖作為一種膳食纖維的功能特性，還解決了粘性大而影響其作用效果的問(wèn)題。作為一種功能性低聚糖，MOS具有改善腸道微生物環(huán)境、提高機(jī)體免疫力、降血糖、降血脂等多種功效，但迄今對(duì)其確切分子量與功效的關(guān)系尚不明確。本文通過(guò)β-甘露聚糖酶降解KGM獲得一定分子量范圍的MOS，建立最優(yōu)的降解條件，并對(duì)

2、降解產(chǎn)物進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè);在此基礎(chǔ)上，通過(guò)體內(nèi)外動(dòng)物試驗(yàn)研究其功能。主要結(jié)果如下:
　　1.通過(guò)β-甘露聚糖酶降解KGM，控制單一變量:降解溫度、降解pH、反應(yīng)時(shí)間，以得到Mw≤2000Da的MOS。在單因素優(yōu)化的基礎(chǔ)上，以反應(yīng)溫度、pH、加酶量、反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行四因素三水平的正交實(shí)驗(yàn)，最終得到最佳反應(yīng)條件:降解溫度50℃、降解pH5.5、反應(yīng)時(shí)間2h、酶底比150U/g、目標(biāo)MOS的得率為65.72％。
　　2.參照相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)

3、MOS進(jìn)行產(chǎn)品檢測(cè)。各項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果為:含水量6.74％，灰分13.63％， pH6.08（10g/L MOS溶液），酸不溶物含量0.37％，蛋白質(zhì)含量0.081％，菌落總數(shù)690cfu/g，重金屬汞含量0.0034mg/kg，鉛含量0.48mg/kg，砷含量0.311mg/kg，未檢出大腸桿菌。
　　3.通過(guò)體外試驗(yàn)分析MOS對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響。純培養(yǎng)時(shí)發(fā)現(xiàn)，MOS對(duì)有益菌約氏乳酸菌（Lactobacillus johnson

4、ii，L.johnsonii）和致病性大腸桿菌（Escherichiacoli，E.Coli)的生長(zhǎng)均有促進(jìn)作用;而共培養(yǎng)時(shí)，MOS對(duì)L.johnsonii的生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用、對(duì)E.coli則表現(xiàn)出抑制效應(yīng)。與對(duì)照相比（以葡萄糖作為碳源），MOS的添加促使發(fā)酵液pH值顯著下降，表明MOS通過(guò)促進(jìn)L，johnsonii大量生長(zhǎng)產(chǎn)生乳酸，從而抑制了E.coli的增殖。
　　4.動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)碳廓清試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，高劑量組(1.5g/kg

5、·bw MOS)小鼠碳廓清吞噬指數(shù)與空白對(duì)照組（灌胃蒸餾水）相比顯著增高(P＜0.05)。遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)試驗(yàn)中，中劑量組(1g/kg·bwMOS)和高劑量組小鼠足跖腫脹程度均高于空白組，且具有顯著性差異(P＜0.05)。與空白對(duì)照組相比，高劑量組的胸腺指數(shù)有顯著增加(P＜0.05)，脾臟指數(shù)增幅極顯著(P＜0.01)。進(jìn)一步對(duì)血清中細(xì)胞因子和抗體進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果表明:低劑量組（0.5g/kg·bw）免疫球蛋白IgA含量呈現(xiàn)最高水平，與對(duì)

6、照組相比具有極顯著差異(P＜0.01);免疫球蛋白IgG在高劑量組中水平最高(P＜0.05);中劑量組的細(xì)胞因子IFN-γ水平顯著升高(P＜0.05)，高劑量組也表現(xiàn)出極顯著差異(P＜0.01)。上述結(jié)果說(shuō)明，MOS樣品具有顯著的提高動(dòng)物機(jī)體免疫力的作用。
　　5.取小鼠盲腸內(nèi)的新鮮糞便，提取DNA進(jìn)行高通量測(cè)序，分析發(fā)現(xiàn)MOS高劑量組組的小鼠腸道微生物豐度和多樣性均高于空白對(duì)照組;腸道中的一些有益菌群，如乳桿菌、羅氏菌群、糞鏈球