枸杞子阿拉伯聚糖的提纯分离及其构造特征研究

对枸杞子水溶性粗多糖进行了分离提纯和化学构造研究。除了已经报道过的4种糖蛋白AGP(Arabinogalactan-protein:Cp-1-C,Cp-1-D,Cp-2-B和Hp-2-C)外,还得到了一种均一的阿拉伯聚糖(Hp-0-A,分子量23,000)。运用甲基化分析及其NMR技术确定了其主要构造特征。

阿拉伯聚糖结构及活性研究进展

阿拉伯聚糖主要是由阿拉伯糖单元组成的低聚物,在植物的种子、果实、叶子、茎秆、根部的细胞壁中广泛存在,但不同来源的阿拉伯聚糖,结构差异性较大。阿拉伯聚糖具有改善肠道微生态及有益菌、增强机体免疫力等活性,可用于生产功能性产品。本文介绍了阿拉伯聚糖的结构及主要生物活性方面的国内外研究进展,并对其研究开发进行展望。

甜菜阿拉伯聚糖包埋姜黄素工艺的响应面优化

本研究首先采用高效液相色谱-高分辨质谱(RP-HPLC-DAD/ESI-TOF-MS)分析甜菜阿拉伯聚糖(SBA)中阿魏酸及其衍生物等疏水基团的含量;再研究SBA包埋姜黄素,制备水包油型(O/W)乳液的工艺,考察温度、搅拌器输入功率和SBA浓度等因素对SBA包埋姜黄素效果的影响。结果表明,SBA中FA含量为2079.8±72.7μg/g,8-O-4’-diFA含量为18.0±1.0μg/g。响应面法优化得到SBA包埋姜黄素的工艺为:温度50℃,搅拌器输入功率0.24kW·h,SBA浓度5.68mg/mL。在此优化条件下,模型预测的最大响应为1.93(%),实际试验得到的平均值为2.02±0.10(%)(n=3),验证了响应面方法模型的有效性。

尿脂阿拉伯甘露聚糖检测在HIV阴性活动性结核病诊断中的应用及效果

目的探讨最新检测方法尿脂阿拉伯甘露聚糖(LAM)检测(化学发光法)对HIV阴性活动性结核的诊断价值。方法连续性纳入2022年10月至2022年12月在北京胸科医院结核病科就诊的疑似结核病患者113例,其中,28例疑似但确诊为非结核病患者作为非TB组(对照组),85例确诊结核病患者作为TB组(病例组)。在治疗前收集尿液样本进行LAM抗原检测,并收集临床痰液进行抗酸染色涂片法、MGIT960痰培养法和GeneXpert法检测的实验室资料。以临床诊断为参考标准,评价4种方法对检测活动性结核病的诊断效能。结果以临床综合诊断为标准,痰Gene Xpert诊断结核病的灵敏度最高,并且诊断结果与临床诊断结果一致性最高(Kappa>0.4),其次为MGIT960培养;而尿LAM的灵敏度较低,漏诊率较高,并且临床诊断的一致性较低(Kappa<0.4),临床应用价值较低。以LAM检测为基础,与其他检测方法并联试验的诊断结果显示,LAM检测与痰Gene Xpert联合的敏感度最高,并且较单独使用有较大提升,而且诊断结果与临床结果有较高的一致性(Kappa>0.70),具有临床应用价值。结论单独使用AM检测诊断结核病的价值较低,但与痰Gene Xpert并联联合诊断,可提高诊断敏感度,并且诊断结果与临床结果有较高的一致性,具有临床应用价值。

阿拉伯木聚糖-甘薯淀粉复合体系理化特性表征

探究了阿拉伯木聚糖(arabinoxylan,AX)-甘薯淀粉(sweet potato starch,SPS)复合体系的糊化、质构、流变和水分迁移等理化特性。添加不同浓度的AX代替等量淀粉配置成复合体系,利用布拉班德黏度仪、扫描电子显微镜、流变仪等分析手段,对AX-SPS复合体系的理化特性进行表征。结果表明,与天然SPS相比,AX-SPS复合体系的黏度值、回升值、崩解值降低,糊化温度有所升高;随着AX添加比例的增大,淀粉凝胶断层表面粗糙且孔洞增多;静态流变学分析表明,AX-SPS复合体系均为典型剪切稀化的假塑性流体,并随着AX添加比例的增大,假塑性行为有所减弱;动态流变学分析表明AX的添加降低了复合体系的储存模量(G′)和损耗模量(G″);质构和低场核磁分析表明,AX的加入降低了SPS凝胶的硬度、弹性,改善了质地,提高了保水性;红外光谱分析表明,AX添加量的增加使淀粉的双螺旋结构和有序性破坏程度增大,复合体系氢键作用力增强。综上,AX的添加改善了SPS的糊化、流变、质构和持水性等理化特性,使SPS在食品、医药及化工等领域具有更广阔的应用前景。

阿拉伯木聚糖对面团及面制品品质影响的研究进展

阿拉伯木聚糖(arabinoxylan,AX)作为一种膳食纤维,在面团加工过程中会与其主要组分发生相互作用,从而影响面团特性和面制品品质。文章分析了AX与面团中面筋蛋白和小麦淀粉间的相互作用,总结归纳了其对面团持水性、流变性和发酵特性等方面的影响规律,概述了近年来国内外关于AX在应用于蒸煮类、焙烤类、油炸类面制品等方面所取得的研究成果,指出了目前在AX的精细结构、链构象特征、量效关系等方面需要解决的一些重要问题,并针对这些问题提出了今后的研究建议,以期推动AX在面制品行业中的理论研究和实际应用。

酶响应海藻酸钠/阿拉伯木聚糖丁酸梭菌双重微胶囊体外耐受性分析

选用废弃米糠提取的益生多糖阿拉伯木聚糖(AX)和海藻酸钠(SA)双重微胶囊包埋丁酸梭菌,并在其表面涂层硫酸鱼精蛋白(PRM),提高菌株环境耐受性的同时实现其靶向递送。结果表明:米糠来源的2种AX总糖含量高达(81.86±0.67)%和(76.87±0.12)%,且单糖组成以木糖和阿拉伯糖为主;2种AX能与漆酶作用形成结构密集的网状凝胶;此外,AX还可作为丁酸梭菌利用的益生元,发酵可产生对肠道有益生作用的乳酸、乙酸和丁酸;采用锐孔凝固法结合静电自组装制备得到(SA AX)@PRM复合微胶囊,将其在模拟胃液和高胆盐处理后,存活率相较于游离菌体分别提高了32.4%和16.2%;在模拟消化液释放实验中,(SA AX)@PRM包埋的丁酸梭菌在胃液中保持良好的稳定性,且转移至模拟肠液后可被胰蛋白酶崩解释放,进而实现益生菌在结肠中的靶向释放。

刺梨果渣阿拉伯木聚糖对α-淀粉酶的抑制及其酵解特征研究

为挖掘刺梨果渣的应用价值,研究了果渣中阿拉伯木聚糖(arabinoxylan, AX)的降糖活性与酵解特征。以分子对接技术、酶抑制、酶动力学、荧光光谱来评价AX的降糖能力及原理,以体外模拟结肠发酵来分析AX被微生物发酵利用情况。分子模拟对接结果表明AX与α-淀粉酶之间通过氢键等作用结合而发挥抑制作用,体外降糖实验结果表明,AX对α-淀粉酶具有一定的抑制作用,抑制类型为混合型抑制,且AX与酶发生静态猝灭。体外模拟发酵实验表明,发酵过程中pH值显著下降,从8.8下降到5.1左右,且在同一发酵时间内,AX组的pH值大多低于对照组,这可能与AX组产生的短链脂肪酸(short-chain fatty acids, SCFAs)水平较高有关。另外,在体外发酵过程中,SCFAs含量显著增加,24 h后达到1 705.74μg/mL。因AX对α-淀粉酶有较好的抑制能力,且SCFAs在维持宿主肠道稳态和健康状态方面起着关键作用,所以AX有望成为一种具有降糖及促进肠道健康的功能性食品。该研究为刺梨果渣的高效利用以及在功能活性方面的研究提供理论参考。

饲粮中添加低聚木糖和阿拉伯木聚糖可通过降低肉鸡肠道上皮细胞的更新来提高肉鸡的生长效率

肠道黏膜的主要作用之一是保护机体免受环境危害。添加低聚木糖(XOS)被认为可以选择性地刺激肉鸡肠道有益菌群的生长,改善肠道健康和功能。低聚木糖可能会影响肠上皮细胞的完整性,而肠上皮细胞更新对于维持消化功能和屏障功能之间的相容性至关重要。本研究旨在评价添加低聚木糖和富含阿拉伯木聚糖组分(AXRF)对肉鸡肠道功能和上皮完整性的影响。试验选取128只Ross 308肉鸡分为2个组,每个处理随机分布在8个重复栏中(n=8),每个重复栏8只鸡。对照组为玉米/豆粕型饲粮,试验组为对照组饲粮中添加0.5%低聚木糖和1%阿拉伯木聚糖,试验期为42d。每周记录采食量和体重。42天龄时,每重复栏按平均体重选择1只公鸡进行安乐死,取空肠样进行蛋白组学分析。与对照组相比,饲粮添加低聚木糖和阿拉伯木聚糖改善了1-42日龄的饲料转化率(P<0.05)。与对照组相比,蛋白质组学分析揭示了饲粮添加低聚木糖和阿拉伯木聚糖的效率提高机制,涉及346个差异丰度蛋白(Padj<0.00001)。在空肠中,差异丰度蛋白转化为减少ATP合成,这表明组织能量消耗降低(如:抑制糖酵解和三羧酸循环途径)。此外,差异丰度蛋白与上皮细胞分化和迁移减少相关,主要通过减少肌动蛋白聚合途径产生影响。将以上两种主要途径结合,低聚木糖和阿拉伯木聚糖补充剂可能会减少维持胃肠道能量需要约19%左右。综上所述,饲粮中添加低聚木糖和阿拉伯木聚糖可通过减少上皮细胞迁移和分化(周转)、肌动蛋白聚合而降低维持肉鸡空肠所需的能量,从而提高肉鸡的生长效率。

基于核磁共振氢谱代谢组学研究阿拉伯木聚糖及其复合多糖对高脂饮食诱导肥胖小鼠粪便代谢物的影响

为探究阿拉伯木聚糖及其复合多糖对高脂饮食诱导肥胖小鼠粪便代谢产物的影响,将16只雄性ICR/KM小鼠随机分为4组,包括正常饮食组、高脂饮食组、添加阿拉伯木聚糖的高脂饮食组和添加阿拉伯木聚糖+β-葡聚糖的高脂饮食组,通过核磁共振氢谱代谢组学技术研究粪便代谢物的组成及含量。结果表明:4组粪便代谢物中共定性出67种小分子化合物,包括氨基酸、肽、有机酸、碳水化合物、核苷、核苷酸及其衍生物等。与正常饮食组相比,高脂饮食组小鼠粪便代谢物中胆酸盐、黄嘌呤和焦谷氨酸的含量显著升高(P<0.05);缬氨酸、3-氧丁酸、4-羟基苯乙酸甲酯、3,4-二羟基苯乙酸、乙酸苯酯、谷氨酰胺、异亮氨酸和天冬氨酸的含量显著降低(P<0.05)。与高脂饮食组相比,补充阿拉伯木聚糖组小鼠粪便代谢物中谷氨酰胺、乙酸盐、4-羟基苯乙酸甲酯、葡萄糖、天冬酰胺、异丁酸和苏氨酸的含量显著升高(P<0.05);烟酸、焦谷氨酸和胆酸盐的含量显著降低(P<0.05)。其中,与添加阿拉伯木聚糖的高脂饮食组相比,补充阿拉伯木聚糖+β-葡聚糖的高脂饮食组小鼠粪便代谢物中焦谷氨酸的含量显著升高(P<0.05);乙酸盐、丁酸盐、葡萄糖、谷氨酰胺、异丁酸和丙酸的含量显著降低(P<0.05)。代谢通路和富集分析结果表明主要的作用途径包括酮体的合成和分解,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成,酪氨酸代谢,丁酸盐代谢,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸的代谢。综上,补充阿拉伯木聚糖及其复合多糖能改善高脂饮食诱导肥胖小鼠的粪便代谢组学特征。

微生物来源的α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶的研究进展

α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶(Alpha-L-arabinofuranosidase,α-L-AFase)属于糖苷水解酶类,主要功能是水解阿拉伯木聚糖中的阿拉伯糖取代基,并与其他水解酶协同促进半纤维素的降解,从而改善半纤维素的生物转化率。本文综述了近年来微生物来源α-L-AFase的酶学特性、性质改良、结构、催化机制和协同作用效应等方面的研究进展,发现不同微生物来源的α-L-AFase的理化性质、分子结构和催化机制均存在着多样性,重组表达的方法能有效改善α-L-AFase的活性和稳定性,且α-L-AFase与其他半纤维素水解酶的协同催化作用使底物的转化效率显著提高。α-L-AFase广泛应用于改善面团发酵质地、果汁澄清、酿酒工艺优化、制备高消化率饲料以及功能性保健产品研制等多个领域。本文为后续α-L-AFase的基础研究、开发和利用提供一定的参考。

麦麸品种与提取方式对阿拉伯木聚糖结构及抗氧化性的影响

目的:利用不同方式提取不同品种小麦麸皮中的阿拉伯木聚糖(arabinoxylan,AX),对提取的AX进行结构表征并比较其抗氧化性。方法:分别利用碱提、超声辅助木聚糖酶提和超声辅助纤维素酶提法从不同品种小麦麸皮(‘百农207’‘百旱207’‘冠麦1号’‘华育198’和‘华育166’)中提取AX,测定其化学组成,对比其分子质量、分子结构、热稳定性及抗氧化性能。结果:3种提取方式中,碱提法得率较高,且总糖质量分数较高;酶提法则能更大程度地保留多酚,这可能是酶提AX抗氧化性较好的原因,但在一定程度上降低了AX的分子质量,且酶提AX单糖组分比例与碱提AX差异较大,糖苷键连接方式也更复杂;两种酶提法相比,超声辅助木聚糖酶提AX得率和总糖质量分数更高,但超声辅助纤维素酶提AX多酚质量分数更高,且二者单糖比例及糖苷键连接方式也不同;此外,不同品种麸皮AX的分子质量、单糖比例、糖苷键连接方式及比例不同。结论:碱提、超声辅助木聚糖酶提和超声辅助纤维素酶提3种方法从小麦麸皮中提取得到的AX结构及活性存在明显差异,酶提法相对碱提法AX得率和分子质量较低,但多酚含量较高、抗氧化性能较好;超声辅助木聚糖酶提较超声辅助纤维素酶提AX得率和总糖含量更高,但多酚含量较低;不同提取方式以及不同品种小麦麸皮AX结构存在差异。

玉米麸皮阿拉伯木聚糖提取工艺优化及其凝胶特性研究

为进一步挖掘玉米麸皮的附加价值、提升阿拉伯木聚糖(AX)的加工及应用,本研究以此为原料,采用碱法制备对其提取工艺进行优化,并探究其凝胶特性。以玉米深加工副产物麸皮为原料,采用Ba(OH)_(2)提取AX,以料液比、提取温度、提取时间构建三因素三水平的响应面优化实验,并对优化后的多糖进行单糖组成、分子量、阿魏酸含量等结构表征。在此基础上,利用漆酶氧化交联AX,探究AX凝胶的形成条件、凝胶结构及热稳定性等参数。结果表明,优化后AX提取条件为料液比1:44(g:mL)、提取温度69℃、提取时间6.3 h,得率为23.07%±1.15%。制备得到的AX主要由阿拉伯糖和木糖组成,Ara/Xyl为2.28±0.11,重均分子量为265±6.68 kDa,阿魏酸含量为9.6±0.32 mg/100 g。AX经漆酶氧化交联后在pH2.0条件下可形成稳定的凝胶结构,扫描电镜观察微观结构为致密的多孔凝胶结构且具有良好的热稳定性。本研究制备的阿拉伯木聚糖及其凝胶具有良好的理化特性,在改善食品的质构品质、功能因子的包埋和控制释放等方面具有一定的应用潜力。本文为玉米加工副产物的深加工及阿拉伯木聚糖在食品工业中的应用提供理论基础。

阿拉伯木聚糖对帕金森病大鼠行为学和肠道菌群影响研究

目的观察阿拉伯木聚糖(arabinoxylans,AX)对颈背部皮下注射鱼藤酮葵花油乳化液致帕金森病(Parkinson’s disease,PD)大鼠的行为学及肠道菌群的影响,探讨其对PD模型大鼠的作用及相关机制。方法选取40只SPF级健康雄性SD大鼠,空白组和假手术组各8只,其余24只造帕金森模型,并随机分为模型组、美多芭组、AX组,各组大鼠分别给予不同干预。干预14 d后进行行为学实验(悬挂实验)评估各组大鼠行为学变化;免疫组化检测大鼠黑质中酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)及α-突触核蛋白(α-SYNuclein,α-SYN)的表达;肠道菌群16S rRNA高通量测序检测各组大鼠肠道微生物的变化。结果AX组与模型组相比停留时间长(P<0.05);AX组与模型组相比α-SYN蛋白表达较低,TH蛋白表达含量较高;肠道菌群α多样性分析,与模型组相比,AX组和美多芭组ACE、Chao1、Shannon、Simpson指数升高,菌群多样性较丰富,差异有统计学意义(P<0.05);美多芭组与AX组相比,差异无统计学意义(P>0.05);线性判别分析重点菌群结果表明,AX能够升高厚壁菌门(Firmicutes)、梭状芽孢杆菌纲(Clostridia)、毛螺目(Lachnospirates)和毛螺科(Lachnospiraceae)相对丰度。结论AX可能通过调节肠道菌群改善PD大鼠症状进而达到治疗目的,或许未来可作为PD治疗方案的选择之一。

米谷蛋白-小麦阿拉伯木聚糖复合水凝胶性能研究

目的 探究不同米谷蛋白与阿拉伯木聚糖浓度对二者复合水凝胶性质的影响。方法 通过热处理与漆酶诱导复合处理使得米谷蛋白中的酪氨酸与小麦阿拉伯木聚糖链上的阿魏酸共价交联形成复合水凝胶。比较不同浓度米谷蛋白及阿拉伯木聚糖对复合水凝胶硬度、流变、持水性及溶胀特性的影响。结果 随着米谷蛋白质量浓度从130 mg/mL增加至160 mg/mL,阿拉伯木聚糖质量浓度从5 mg/mL增加至25 mg/mL,其复合凝胶的持水性能分别增大到原来的1.11倍和1.14倍,溶胀性能分别增大至原来的2.31倍和2.37倍。流变学频率扫描结果显示,随着米谷蛋白及阿拉伯木聚糖浓度的增加,凝胶的G’和G"均增大,促进了凝胶三维网络结构的形成,增强了复合体系的黏弹性,其凝胶硬度也显著提高了2.74倍和5.28倍,粒径分布及Zeta电位显示出复合体系稳定性逐渐增强。但当二者质量浓度达到一定限度(160 mg/mL、25 mg/mL)后,其持水与溶胀特性则略有降低。结论 高浓度米谷蛋白与阿拉伯木聚糖所制备的复合水凝胶具有较高的力学性能与保水性能,本研究为该水凝胶在食品领域的应用提供了理论基础。

尿液脂阿拉伯甘露聚糖在HIV阴性肺结核患者中的诊断效能评价

据统计,2021年全球约有1060万例结核病新感染病例,其中141.3万人死于结核[1]。中国的新发病例数为78万,形势非常严峻[2]。传统的病原学检测方法如抗酸染色涂片镜检、BACTEC MGIT 960培养(MGIT 960)、Gene Xpert MTB/RIF(Xpert)虽是肺结核(pulmonary tuberculosis,PTB)病原学诊断的“金标准”,但存在灵敏度低,培养周期长等缺点[3]。

阿魏酰阿拉伯低聚木糖的制备、结构鉴定及构效关系研究进展

我国每年谷物加工过程中产生大量的副产物谷物麸皮,其含有丰富的酚酸和非消化性多糖。然而,谷物麸皮的低利用率导致其附加值较低。近年来,学者从谷物麸皮中制备得到了阿魏酰阿拉伯低聚木糖(feruloylated arabinoxylan oligosaccharides,F-AXOs)。F-AXOs是一种功能性低聚糖,被认定为具有阿魏酸和低聚糖的双重生理活性,如抗氧化性、益生性等,应用前景广阔。本文综述了以谷物麸皮为原料制备F-AXOs的方法、F-AXOs的结构鉴定手段以及已知的F-AXOs结构,最后重点阐述F-AXOs结构与生物活性之间的关系,并介绍F-AXOs在食品领域中的应用情况,以期为F-AXOs的生产与应用提供理论指导。

脂阿拉伯甘露聚糖(LAM)在结核病诊断中的应用

脂阿拉伯甘露聚糖(lipoarabinomannan,LAM)是结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)细胞壁的组成成分,是一种糖脂,可使巨噬细胞失活,并清除氧化自由基。LAM存在于结核病患者的尿液、血清和肺部,因此人们开发了以LAM作为生物标志物的床旁检测(point-of-care-testing,POCT)方法,以减少诊断延迟,及时采取相应干预治疗措施阻断结核病传播。与检测单纯结核病患者相比,LAM检测技术对于诊断晚期免疫缺陷和CD4细胞计数低的艾滋病病毒(HIV)感染相关结核病患者具有更好的敏感性,对于这部分患者以及无法产生痰液的儿童、重症结核病患者等具有较好的应用价值。本文通过介绍LAM的结构、功能及其在结核病诊断中的应用研究进展,以期为未来结核病防控提供参考和思路。

玉米源阿拉伯木聚糖的物理性质及其对肠道菌群的影响研究进展

从玉米加工副产物提取阿拉伯木聚糖(AX)是玉米综合加工利用的重要部分。阿拉伯木聚糖(AX)是由吡喃木糖基通过β-(1→4)糖苷键连接的主链组成,侧链则通常为阿拉伯呋喃糖残基部分。AX具有较好的持水性、乳化性能、流变性能等物理特性,能够促进人体肠道健康。通过对玉米源的阿拉伯木聚糖的分子表征、物理特性以及对肠道菌群的影响作用进行比较分析和系统汇总,可为玉米AX的深入研究和产业应用提供理论基础和技术依据。

阿拉伯木聚糖联合美多芭对帕金森病大鼠炎症因子TNF-α、IL-1β及IFN-γ表达的影响

目的探究阿拉伯木聚糖(araboxylan,AX)联合美多芭对鱼藤酮诱导的帕金森病(parkinson’s disease,PD)大鼠模型炎症因子TNF-α、IL-1β及IFN-γ的影响。方法42只大鼠随机选取28只进行PD造模,造模后分为帕金森模型组(PD组)、美多芭组(M组)和阿拉伯木聚糖组(AX组)、美多芭+阿拉伯木聚糖组(MX组)4个组;其余14只随机均分为空白组和溶剂组,每组7只。M组美多芭干预,AX组AX干预,MX组AX联合美多芭干预,灌胃14 d,每天1次。进行悬挂试验及爬杆实验,蛋白免疫印迹(Western Blotting,WB)检测黑质纹状体IFN-γ蛋白和免疫组化检测黑质纹状体IL-1β蛋白,采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测各组血清TNF-α、IL-1β的表达。结果悬挂实验:AX、M组、MX组较PD组悬挂时间延长,四肢肌力改善,且MX组症状恢复更明显(P<0.01)。WB:AX组、M组、MX组与PD组比较,黑质纹状体IFN-γ的含量减少(P<0.05)。免疫组化:AX组、M组、MX组与PD组比较,黑质纹状体IL-1β表达量明显减少。ELISA:AX组、M组、MX组与PD组比较血清TNF-α降低。差异有统计学意义(P<0.05),MX组较AX组明显降低,差异有统计学意义(P<0.05)。结论阿拉伯木聚糖联合美多芭抑制鱼藤酮诱导的帕金森病大鼠炎症因子TNF-α、IL-1β及IFN-γ的释放,较好地改善了大鼠的神经功能。