低聚半乳甘露糖生理功能研究进展

低聚半乳甘露糖是由2～10个甘露糖和半乳糖分子通过β-（1—4）糖苷键聚合而成低聚糖的总称，是一种新型功能性益生元产品。其主要原料来源为瓜尔豆、槐花豆、田菁等植物种子的内胚乳中含有的植物多糖半乳甘露聚糖。综述了低聚半乳甘露糖在促进肠道有益菌增殖、免疫调节、降低血糖、改善便秘、促进动物生长，以及替代饲料中的抗生素等方面的研究进展，以期为功能性食品和动物饲料添加剂的开发提供指导。

酶法制备瓜尔胶半乳甘露低聚糖的研究

以瓜尔胶为原料,采用β-甘露聚糖酶酶法制备半乳甘露低聚糖。通过单因素试验及L9(34)正交试验对酶解反应条件进行优化和验证。结果表明,其最佳反应条件为:瓜尔胶浓度0.5%,加酶量20IU/g,pH6.0,50℃,反应时间8h。在此条件下,酶解率为24.2%,平均聚合度为4.13。采用高效液相色谱定性分析发现,酶解产物是以二糖为主要成分的半乳甘露低聚糖。

野皂荚多糖胶酶法制备半乳甘露低聚糖的研究

研究了β-甘露聚糖酶水解野皂荚多糖胶制备半乳甘露低聚糖的工艺条件以及水解产物中寡糖的组成,结果表明,反应时间和温度对酶解过程影响较大,而pH的影响相对较小。通过正交实验确定了酶法制备半乳甘露低聚糖的最佳工艺:底物浓度4.0%,加酶量700U/g,水解温度65℃,反应体系pH 6.5,水解时间8h。水解液平均聚合度为5.6,经TLC检测,水解产物主要为二糖以上的寡糖,HPLC分析表明,产物中半乳甘露低聚糖纯度达到74%。

活性炭对半乳甘露低聚糖的脱色研究

旨在通过活性炭对半乳甘露低聚糖溶液进行脱色精制,从而提高半乳甘露低聚糖的纯度。首先,运用单因素试验和正交试验方法,获得最佳的脱色条件,最后对脱色后的产物进行红外分析及吸附等温线的测定。研究发现:相比于粉末活性炭和柱状活性炭,颗粒活性炭的选择性脱色精制效果最佳,因此选择颗粒活性炭进行下一步的单因素试验和正交优化试验。首先通过单因素试验对条件进行初步筛选,随后对筛选的条件进行正交优化,获得颗粒活性炭脱色的最佳条件为添加量8%、吸附温度45℃、吸附时间70 min,此时酚类色素和美拉德色素的脱除率分别为91.08%和66.52%,半乳甘露低聚糖回收率为93.53%。同时,经红外分析发现,活性炭在脱色的同时没有改变多糖的糖残基结构。此外,通过吸附等温线的分析,发现颗粒活性炭对色素的吸附等温线属于Ⅰ型,即Langmuir等温线,且颗粒活性炭对酚类色素和美拉德色素的饱和吸附容量分别为0.32和0.57 g/g。试验结果表明,颗粒活性炭可用于半乳甘露低聚糖溶液中色素的脱除,同时可最大限度地减少对半乳甘露低聚糖的吸收。

田菁来源半乳甘露低聚糖对青春双歧杆菌的增殖

田菁是被广泛应用的盐碱地改良先锋植物,半乳甘露聚糖是田菁种子的主要成分。半乳糖、甘露糖和半乳甘露低聚糖为半乳甘露聚糖酶法完全和不完全水解产物。为揭示不同分子质量半乳甘露聚糖不完全降解产物的生物学功能差异,笔者研究了半乳糖、甘露糖和不同分子质量分布的半乳甘露低聚糖对青春双歧杆菌(Bifidobacterium adolescentis)的增殖作用及其代谢产物。青春双歧杆菌分别以3g/L(质量浓度)半乳糖和甘露糖为碳源培养24h,糖利用率分别为99.67%和72.00%,菌体质量浓度从初始的0.04g/L分别增殖到1.82和0.39g/L,生成的总短链脂肪酸(乙酸、乳酸和丙酸)质量浓度分别为6.76和3.02g/L。不同分子质量分布的半乳甘露低聚糖能有效增殖青春双歧杆菌,半乳甘露低聚糖平均分子质量越低,对青春双歧杆菌的增殖作用越强。青春双歧杆菌以3g/L,分子质量分布为510,25和≤2ku的半乳甘露低聚糖为碳源培养24h,半乳甘露低聚糖利用率分别为59.00%,61.67%和86.33%,青春双歧杆菌菌体质量浓度从初始浓度的0.04g/L分别增殖到0.51,0.79和1.71g/L。青春双歧杆菌以分子质量≤2ku的半乳甘露低聚糖为碳源培养24h,代谢产物乙酸、乳酸和丙酸的质量浓度分别为4.14,2.48和0.81g/L。

瓜尔胶酶解法制备半乳甘露低聚糖及其产物表征

用β-甘露聚糖酶水解瓜尔胶制备了半乳甘露低聚糖（Galacto-mannan-oligosaccharides,GMOS）,用时间飞行质谱（MALDI-TOF）、13CNMR表征了产物结构。以底物酶解率为指标,通过L16（43）正交实验,确定在底物质量分数为0.3%、50℃下的最佳酶解条件为：pH值7.0、酶解时间10 h、加酶量40 U.（g瓜尔胶）-1。MALDI-TOF质谱分析证明,GMOS主要由2-10个单糖组成 13CNMR分析证明,GMOS主链的D-甘露糖基C6上通过糖苷键连接有1个半乳糖残基支链。