低聚甘露糖的酶法制备、分离与结晶

利用枯草芽孢杆菌WY-45所产甘露聚糖酶水解椰子壳甘露聚糖,产物以低聚甘露糖为主,得率为44%。所得糖液采用活性炭柱层析,分离纯化结晶,得到了S1-S4四种糖晶体,经鉴定为甘露二糖、甘露三糖、甘露四糖和半乳甘露四糖。

利用复合酶制备低聚甘露糖

为了探寻利用复合酶制备低聚甘露糖的最佳工艺,基于β-甘露聚糖酶和β-1,4-内切葡聚糖酶对魔芋精粉的水解具有协同作用的原理,以耐高温的重组β-甘露聚糖酶(re Au Man5AN3C3)为主,辅以不同活性单位的高催化活性的重组β-1,4-内切葡聚糖酶(re Au Cel12A)对魔芋精粉进行水解。通过研究不同酶的添加比例、酶解p H值、酶解时间、酶解温度和底物浓度等因素,获得复合酶最佳的复配比例及酶解工艺条件。同时研究了保护剂对复合酶稳定性的影响。研究结果表明:复合酶解魔芋精粉制备低聚甘露糖的最佳工艺条件为:用去离子水配制的30 g/L魔芋胶溶液,re Au Man5AN3C3和re Au Cel12A配比为1∶1.5(前者为60 U/g魔芋精粉),水解温度为60℃,水解时间为6 h,在此条件下魔芋精粉的水解率可达65%。薄层层析分析结果显示魔芋精粉经酶水解后产物主要是二糖以上的寡糖,且主要介于二糖与六糖之间,无单糖的产生。在有保护剂存在的情况下,复合酶在室温下存放2个月其残余酶活均能超过85%。

魔芋低聚甘露糖对SD大鼠的致畸试验

目的：探讨经甘露聚糖酶降解所得的魔芋低聚甘露糖对sD大鼠致畸敏感期的毒性。方法：将妊娠期SD大鼠，随机分成4组，每组12只，分别设魔芋低聚甘露糖3个剂量组（625、1250、2500mg／kg）和阴性对照组（蒸馏水）。妊娠敏感期（第7～16天）连续灌胃给药，第20天处死孕鼠，取出胎鼠，记录总着床数、活胎数、死胎数、吸收胎数等，称子宫连胎总质量、活胎质量，并量胎鼠身长，同时检查胎鼠外观、内脏和骨骼有无畸形。结果：与阴性对照组比较，魔芋低聚甘露糖各剂量组孕鼠体质量、活胎数、死胎数、吸收胎数、胎鼠体质量、平均身长等的差异均无统计学意义（P〉0．05），未见外观、内脏和骨骼出现明显异常。结论：在本实验条件下，魔芋低聚甘露糖未见明显的SD大鼠母体毒性和致畸性。

长期魔芋低聚甘露糖处理可改善小鼠焦虑样行为

魔芋低聚甘露糖(KMOS)是一类重要的益生元,具有多种肠道和机体健康效应,但其中枢神经效应尚不清楚。为探讨KMOS对小鼠情绪相关神经行为及海马神经元密度的影响,将成年雄性昆明小鼠50只,分为5组,给药剂量分别是0(对照组)、650、1400、3000和6500 mg/kg,连续灌胃30 d;然后依次进行旷场、高架十字迷宫和强迫游泳实验,最后高剂量麻醉处死,取脑切片染色,镜检计数海马神经元密度。结果表明,KMOS6500 mg/kg组腹侧海马CA3亚区神经元密度较对照组增加(P<0.01),且与KMOS剂量正相关(P<0.01);旷场实验中,1400 mg/kg组和3000 mg/kg组中央区进入次数和直立次数均高于对照组(均P<0.01);高架十字迷宫实验中,3000 mg/kg组开臂进入次数高于对照组(P<0.01)。结果提示,长期使用KMOS可促进小鼠腹侧海马CA3区神经元存活,有一定抗焦虑作用。

魔芋低聚甘露糖通便功能研究

[目的]研究魔芋低聚甘露糖对小鼠的通便作用。[方法]采用动物实验,选用雄性ICR小鼠,按体重随机分为空白对照组、便秘模型对照组和250 mg/kg.bw、500 mg/kg.bw、750 mg/kg.bw 3个实验组。进行小肠推进实验,测量小鼠体重,测量并计算小鼠小肠墨汁推进率;排便实验,记录首次排便时间、6 h排便粒数和重量。[结果]各组小鼠实验结束时体重差异无统计学意义(P﹥0.05)。与空白对照组比较,便秘模型对照组小鼠小肠墨汁推进率降低,首次排黑便时间延长,6 h排便粒数和6 h粪重均减少,差异均有统计学意义。500 mg/kg.bw和750 mg/kg.bw魔芋低聚甘露糖组小鼠小肠推进率高于便秘模型对照组,差异有统计学意义(P﹤0.01);500 mg/kg.bw和750 mg/kg.bw魔芋低聚甘露糖组小鼠首次排黑便时间早于便秘模型对照组,差异均有统计学意义(P﹤0.01,P﹤0.05),250 mg/kg.bw魔芋低聚甘露糖组小鼠6 h排便粒数多于便秘模型对照组,差异有统计学意义(P﹤0.01)。[结论]魔芋低聚甘露糖对小鼠具有通便作用。

魔芋低聚甘露糖对小鼠肠绒毛形态和免疫器官指数的影响

探讨了魔芋低聚甘露糖(Konjac mannose oligosaccharides,KMOS)对小鼠肠绒毛形态及主要脏器指数的影响.取健康成年雄性昆明种小鼠50只,随机分为5组,每组10只,每天灌胃1次,每次灌胃KMOS生理盐水溶液0.2mL,剂量分别为0(对照组)、650、1 400、3 000和6 500mg/kg.连续灌胃30d后处死小鼠,取其回肠和盲肠段,光镜测量肠绒毛直径和高度,并测定其胸腺和脾脏指数.结果表明,各组动物体重相较给药前均显著提高(P<0.05),但无明显组间差异(P>0.05).与对照组相比,650、1 400和3 000mg/kg组肠绒毛直径和高度无明显改变(P>0.05),6 500mg/kg组回肠绒毛直径和高度(P<0.01)显著增加,盲肠绒毛直径也有增加趋势(P=0.061);同时,1 400、3 000和6 500mg/kg组小鼠的脾脏指数较对照组显著增加(P<0.05).以上结果说明KMOS可促进小鼠回肠和盲肠绒毛生长,并增强其外周免疫器官功能.

不同微生物对魔芋低聚甘露糖的降解与利用比较

以体外静态培养的方式探讨了3株不同属微生物(青春双歧杆菌Bifidobacterium adolescentis、单形拟杆菌Bacteroides uniformis、约氏乳杆菌Lactobacillus johnsonii)对魔芋低聚甘露糖(konjac mannon oligosaccharide,KMOS)的降解利用规律及代谢产物产生情况。结果表明,Bacteroides uniformis能快速且完全利用DP 2～3组分,Lactobacillus johnsonii虽然也能完全利用这2个组分,但是利用效率较慢且具有明显的迟滞效应;而Bifidobacterium adolescentis则只能完全利用DP 2组分,对DP 3～4组分的利用不完全且有一定迟滞性。3株菌在含KMOS的发酵培养基中均能积累有机酸和短链脂肪酸(short chain fatty acid,SCFA),但不同菌的产酸规律存在一定差异。

魔芋甘露低聚糖增强肠道屏障功能改善酒精性中枢神经损伤的实验研究

目的慢性酒精摄入导致的大脑过度神经炎症是中枢神经损伤的重要危险因素。本实验主要研究魔芋甘露低聚糖(Konjac mannan oligosaccharides,KMOS)保护酒精喂养小鼠中枢神经炎症的作用及其机制。方法C57BL/6J小鼠采用Gao-binge法制备慢性酒精喂养小鼠模型,同时使用不同剂量的KMOS灌胃干预,喂养6周。评估脑组织皮层和海马区域神经元损伤和小胶质细胞活化情况,观察结肠组织损伤情况和炎症反应,检测血清LPS浓度。体外使用LPS直接刺激Caco-2细胞制备肠黏膜损伤模型。结果慢性酒精的摄入可导致小鼠大脑神经元损伤,而不同剂量的KMOS均能有效降低酒精喂养小鼠脑组织中小胶质细胞的活化状态,降低NLRP3炎性小体活化导致的炎性因子表达,减轻神经元受损。对结肠组织的分析结果表明,KMOS的使用有效地降低了酒精喂养小鼠外周血中内毒素LPS的浓度,减轻酒精喂养小鼠结肠组织的病理损伤和炎性反应,增强肠道组织Occludin表达。体外实验也显示,KMOS能显著抑制酒精暴露下Caco-2细胞的炎性反应,显著提高Occludin表达水平。结论KMOS的使用可有效的抑制酒精摄入导致的肠道炎症,修复肠道屏障,减少肠道LPS进入脑组织,降低小胶质细胞活化导致的过度神经炎症反应,进而改善脑神经元损伤。KMOS具有预防酒精性神经损伤的潜力。

甘露低聚糖和部分水解瓜尔胶对小鼠慢性酒精性肝损伤的保护作用

目的:研究甘露低聚糖(mannan oligosaccharides,MOS)和部分水解瓜尔胶(partially hydrolyzed guar gum,PHGG)对长期酒精摄入导致小鼠肝损伤的抑制作用。方法:小鼠随机分为空白对照(Ctrl)组、乙醇模型(EtOH)组、阳性药物对照(PC)组(水飞蓟素86 mg/(kg·d))、MOS干预组(2000 mg/(kg·d))和PHGG干预组(2000 mg/(kg·d)),采用Lieber-DeCarli慢性酒精性肝损伤(alcoholic liver disease,ALD)模型造模5周后,测定肝功能、氧化应激和炎症因子水平;苏木精-伊红染色和油红O染色观察肝组织病理学改变;实时荧光定量聚合酶链式反应和免疫荧光染色法分别检测回肠紧密连接蛋白(闭锁小带蛋白-1和闭合蛋白)的mRNA和蛋白表达水平;酶联免疫吸附测定定量检测肝脏内毒素脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)含量;气相色谱-质谱定量分析粪便样品中乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸、戊酸和己酸的含量。结果:与EtOH组相比,补充MOS和PHGG均能够显著改善长期乙醇暴露引起的肝脏脂肪变性、脂质蓄积、氧化应激和炎症反应,恢复肝功能和肠道屏障功能,抑制肠源性LPS渗漏,并提高肠道短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)含量。结论:瓜尔胶来源的MOS和PHGG可以通过增强小鼠肠道完整性和调节肠道SCFAs水平有效缓解小鼠慢性ALD。

黑曲霉β-甘露聚糖酶水解魔芋粉制备甘露低聚糖的研究

以魔芋粉为原料,研究了用黑曲霉β-甘露聚糖酶制备低聚片露糖的工艺条件。结果表明:反应时间、魔芋粉浓度、温度、加酶量、pH对酶法制备低聚甘露糖的工艺均有不同程度的影响,其中反应时间和温度影响较大,pH影响较小。通过正交试验确定了用黑曲霉β-甘露聚糖酶制备低聚甘露糖的最佳工艺条件为:反应体系的pH4．2、魔芋粉浓度2．0％、温度65℃、加酶量108 U／g、反应时间为4．0 h。在最佳工艺条什下,低聚甘露糖的产率可达32．3％。

益生菌及人体肠道菌群对低聚甘露糖的降解

目的研究益生菌及肠道菌群对低聚甘露糖的降解情况。方法(1)将5名志愿者粪便样品,13株纯菌以及7种微生态制剂接种到VI-MO液体培养基中,37℃厌氧培养24或72h,取样并采用TLC(薄层层析)检测降解情况;(2)选取7种微生态制剂中降解能力较强的乐塞益生菌胶囊(LS)中的益生菌作为筛选源,采用VI-MO固体培养基分离纯化低聚甘露糖的单一降解菌;(3)将B.uniformis L8和L.plantarum LS1A同时接种到VI-MO液体培养基中,37℃厌氧培养72h,取样并采用TLC检测降解情况。结果 (1)不同人体肠道菌群和微生态制剂对低聚甘露糖的利用情况存在较大差异,B.uniformis L8和B.xylanisolvens C5可利用大聚合度低聚甘露糖;(2)从微生态制剂中分离得到的L.plantarum LS1A可利用小聚合度低聚甘露糖;(3)B.uniformis L8利用MO产生的小寡糖能被L.plantarum LS1A利用。结论低聚甘露糖被拟杆菌降解释放出的小聚合度寡糖可以被乳酸菌利用,作为益生元很有可能改善肠道菌群的结构。

低聚甘露糖对2,4-二硝基氟苯致小鼠特异性皮炎的改善作用研究

目的:建立小鼠特异性皮炎(Atopic dermatitis,AD)模型,观察低聚甘露糖(Mannose oligosaccharide,MOS)对小鼠AD的改善作用,并初步探讨其在免疫方面的作用机制。方法:将32只雄性昆明小鼠,随机分为正常组、AD模型组、MOS治疗组以及地塞米松(Dexamethasone,DEX)阳性对照组。采用2,4-二硝基氟苯(2,4-dinitrofluorobenzene,DNFB)反复诱导建立小鼠AD模型,共造模2周。造模第1天分别用纯水、MOS和DEX灌胃,1次/d。造模期间,动态观察并记录各组小鼠背部皮损变化以及瘙痒次数。于给药第15天处死小鼠,计算小鼠脾脏指数、胸腺指数,检测血清免疫球蛋E(Immunoglobulin-E,IgE)以及全血白细胞含量,同时取背部皮肤进行HE(Hematoxylin-Eosin,HE)染色、甲苯胺蓝染色观察其病理变化情况。免疫组化检测皮肤组织CD4^+T浸润情况。ELISA法测定各组小鼠血清以及皮损中白细胞介素-4(Interleukin-4,IL-4)和γ-干扰素(Interferon-γ,IFN-γ)水平。结果:MOS能有效减轻AD小鼠引起的免疫器官肿大,减轻皮损炎症程度,减少皮肤组织肥大细胞及CD4+T浸润数量,调节AD小鼠血清和皮损中IL-4和IFN-γ水平。结论:MOS可能通过调控Th1/Th2免疫细胞因子平衡,从而抑制了AD模型小鼠的炎症反应。

重组β-甘露聚糖酶制备低聚葡甘露糖工艺条件的优化

研究了利用自主构建的重组毕赤酵母菌株GS115/Auman26A所产β-甘露聚糖酶水解魔芋粉制备低聚葡甘露糖的工艺条件。以底物魔芋粉的水解率为指标,通过单因素试验确定酶法制备低聚葡甘露糖的酶解条件如下:加酶量60 U/g,酶解温度40℃,魔芋粉质量浓度30 g/L,酶解时间5 h。魔芋粉水解率和酶解液还原糖质量浓度分别为53.3%和10.45 mg/m L。超滤后的酶解产物经高效液相色谱检测可知组分主要以低聚葡甘露糖为主,其中还原性单糖占9.83%,二糖以上的低聚葡甘露糖占90.17%。

β-甘露聚糖酶制备魔芋葡甘露低聚糖的研究

利用黑曲霉菌株(Aspergillus niger)LW-1所产酸性β-甘露聚糖酶,对魔芋胶进行水解制备(魔芋)葡甘露低聚糖。酶解的工艺条件为:魔芋胶浓度150g/L,加酶量50IU/g(魔芋胶),酶解温度50℃,酶解时间6h。所获酶解产物经薄板层析和HPLC检测,主要为低聚糖以及少量单糖。再利用酵母发酵法去除其中的可发酵性单糖,最终产物为100%的(魔芋)葡甘露低聚糖。

乳酸菌对魔芋甘露低聚糖的降解与利用

研究了4株乳酸菌（Lactobacillus animalis、Lactobacillus plantarum、Enterococcus faecalis及Lactobacillus reuteri）厌氧静置培养时对魔芋甘露低聚糖（konjac mannan-oligosaccharide,KMO）的降解利用情况。结果表明,Enterococcus faecalis和Lactobacillus plantarum能快速、完全地利用KMO中的DP2~3组分,Lactobacillus animalis和Lactobacillus reuteri则主要利用其中的DP2组分,且利用速率较慢。4株菌在含有KMO的培养基中生长,均能累积产生有机酸和短链脂肪酸,其中以乳酸和乙酸为主要代谢产物,但产酸能力存在差异。该研究结果可为KMO益生元产品的开发提供依据。

α—甘露低聚糖对雏鸡免疫器官发育的影响

试验选用7日龄720只新罗曼褐雏鸡,以4个水平α—MOS分口服与皮下注射两种途径进行试验,并测定雏鸡免疫器官——脾、法氏囊的发育变化情况。结果表明,α—MOS具有明显的增加免疫器官重量的作用,同时具有显著的增重效果,高剂量的α—MOS对鸡的免疫器官和生长速度的作用没有明显的累加效应。

魔芋葡甘露低聚糖的酶法制备工艺的初步研究

利用β-甘露聚糖酶产品水解魔芋胶制备魔芋葡甘露低聚糖的工艺条件。在加样顺序、pH、酶添加量、时间、温度等单因素试验的基础上,进一步通过正交试验确定的最佳工艺条件为:魔芋胶浓度10g/L,酶添加量为100U/g,pH5.5,45℃条件下,酶解时间1.5h。再利用酵母发酵去除可发酵性糖的方法,以获得最终产物为100%的魔芋葡甘露低聚糖。

魔芋葡萄甘露低聚糖的提取及其产物对耐氧双歧杆菌的促生长作用

采用热风对流干燥从魔芋球茎中提取魔芋精粉,经纯化后得到含量70%,特性粘度26.3Pa.S的魔芋葡萄甘露聚糖(KGM)。KGM在37℃发酵72h后,采用薄层层析法分析得到了含有少量单糖及系列低聚葡萄甘露聚糖的双歧因子,对双歧杆菌具有很强的促生长作用。