甘露寡糖分子式

甘露寡糖对高脂饮食小鼠的益生作用王洪善;张晓娟;李恒;史劲松;许正宏【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2018(044)011【摘要】该文研究了甘露寡糖(mannan-oligosaccharide,MOS)对高脂饮食(high-fat diet,HFD)小鼠的益生作用.设置正常饮食(normal chow,NC)、正常饮食灌胃MOS (NC+MOS)、高脂饮食(HFD)及高脂饮食灌胃MOS(HFD+ MOS)共4个实验组,MOS灌胃量为每天6 g/kg小鼠体重.经过11周实验处死小鼠,通过16 s 高通量测序技术检测最后1周小鼠粪便中肠道微生物的组成变化,利用LEfSe找出标志微生物,利用PICRUSt对肠道微生物功能组成进行预测,并运用气相色谱检测小鼠盲肠内容物短链脂肪酸含量.结果显示,MOS能够有效减缓高脂饮食造成的小鼠体重增长;同时改变了高脂及正常饮食小鼠的肠道菌群结构,选择性地调节了一些微生物,增加了Akkermansia,Lactobacillus和Bifidobacterium等益生菌的相对丰度;PICRUSt分析结果显示,MOS能够提高小鼠肠道菌群脂代谢的能力;MOS还提高了正常及高脂饮食小鼠盲肠中乙酸、丙酸、丁酸的含量,同时降低了戊酸的含量.MOS能够促进高脂饮食小鼠减轻体重,调节肠道菌群结构,促进益生菌的增殖,增强肠道菌群脂代谢能力,并增加一些短链脂肪酸含量,对高脂饮食造成的肥胖小鼠具有良好的益生作用.【总页数】6页(P63-68)【作者】王洪善;张晓娟;李恒;史劲松;许正宏【作者单位】江南大学药学院,江苏无锡,214122;江南大学,粮食发酵工艺与技术国家工程实验室,江苏无锡,214122;江南大学药学院,江苏无锡,214122;江南大学药学院,江苏无锡,214122;江南大学,粮食发酵工艺与技术国家工程实验室,江苏无锡,214122;江南大学生物工程学院,江苏无锡,214122【正文语种】中文【相关文献】1.氧化魔芋葡甘露聚糖对高脂饮食C57BL/6J小鼠十二指肠形态及肠道菌群的影响[J], 王文婷;邬应龙2.抗性淀粉、壳寡糖及其复合物对高脂饮食诱发氧化应激及脂肪肝抑制作用研究[J], 周中凯;王俊轩;李莹3.甘氨酸对高脂饮食诱导小鼠高脂血症的保护作用 [J], 刘靖;陆大祥;王华东;戚仁斌4.甘露寡糖的益生作用、免疫机制与应用技术 [J], 陈小兵;丁宏标;乔宇5.壳寡糖对高脂饮食诱发肥胖小鼠脂肪组织内质网应激水平及炎性因子释放的影响[J], 杨硕; 王斌; 夏文水因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

酵母葡聚糖、低聚甘露糖和甘露寡糖，这三种在生物化学和营养方面都具有重要意义。

它们都是多糖类物质，具有多种生理活性和功能。

在接下来的文章中，我将对这三种物质进行深度评估，并探讨它们在生物体内的作用和意义。

1. 酵母葡聚糖酵母葡聚糖是一种由葡萄糖分子通过α-1,4-糖苷键连接而成的多糖，是酵母细胞壁的主要组成成分之一。

酵母葡聚糖在生物体内具有重要的生理功能，包括细胞壁的形成与稳定性维护、免疫系统的调节等。

酵母葡聚糖还被广泛用于保健品和医药领域，具有调节血糖、改善肠道菌裙、增强免疫力等功效。

2. 低聚甘露糖低聚甘露糖是由甘露糖分子经β-1,6-糖苷键连接而成的多糖，与酵母葡聚糖不同，低聚甘露糖在酵母细胞壁中所占比例较小。

然而，低聚甘露糖在免疫调节、抗氧化、肠道健康等方面具有重要作用。

研究表明，低聚甘露糖可以调节肠道菌裙、增强肠道黏膜屏障功能，对预防和改善肠道疾病具有积极作用。

3. 甘露寡糖甘露寡糖是由甘露糖分子经β-1,3-糖苷键连接而成的多糖，在酵母细胞壁中所占比例较小，但在植物细胞壁中占有重要地位。

甘露寡糖具有调节免疫力、抗菌、抗炎等生理功能，对人体健康具有重要意义。

甘露寡糖还被广泛应用于食品、医药等领域，具有调节肠道菌裙、增强免疫力、抗肿瘤等功效。

酵母葡聚糖、低聚甘露糖和甘露寡糖在生物体内都具有重要的生理功能和应用前景。

它们不仅是细胞壁的重要组成成分，也是具有重要生理功能和应用前景的多糖物质。

在今后的研究和应用中，需要进一步深入探讨其生理功能和作用机制，以推动其在医药、保健品、食品等领域的应用和开发。

对于我个人而言，对于酵母葡聚糖、低聚甘露糖和甘露寡糖的了解，让我对生物化学和生物营养的重要性有了更深入的认识。

我相信，在不久的将来，这些多糖物质将在医药、保健品、食品等领域发挥出更加重要的作用，为人类健康和生活质量带来更多的改善和提高。

至此，本文对酵母葡聚糖、低聚甘露糖和甘露寡糖进行了深度评估，并探讨了它们在生物体内的作用和意义。

甘露寡糖—抗生素生长促进剂的天然替代品Jaime Abella Sision　美国奥特奇公司1　抗生素生长促进剂发展现状抗生素长期以来被用于治疗人类和养殖场动物的疾病。

大约50年前,美国食品和药物管理局(FDA)批准在饲料中添加亚治疗剂量或低剂量的抗生素来帮助动物生长得更快,产出更多的肉和预防疾病。

随着抗生素在动物和人类中使用的日益增多,细菌对一些在人类和动物中共用的药物出现了抗药性。

也有证据表明抗药性可能也会在化学结构类似的细菌中出现。

科学家们认为,大量使用和过量使用抗生素治疗人类疾病是抗药性细菌或“超级细菌”增多的主要原因。

大量的科学研究表明,养殖场动物中抗生素的低剂量使用和细菌对在人类中使用相同或类似的抗生素的抗药性增强间存在着一定关联。

美国、欧盟(E U)和世界卫生组织(WH O)的主要健康机构都认为,这种关联已经足够严重到需要禁止在养殖场动物中使用亚治疗剂量的抗生素,至少是部分抗生素。

2001年,美国医学会(AM A)批准了一种解决方案来禁止低剂量使用所有抗生素。

FDA、E U和WH O选择性地禁止了一些抗生素的使用,禁用在动物和人类中共有相同的药物。

消费者保护协会强烈支持这些举措,并要求实施更广泛的禁令。

美国农业部(US DA)和动物健康机构已经制定了限制低剂量使用的规范。

畜禽产品的主要私人购买者,比如麦当劳公司都要求供应商停止在饲料中使用那些仍在人类中使用的抗生素作为生长促进剂。

在美国,肉产品申请获得有机产品认证,其产品必须是从没有用过抗生素的动物生产。

收稿日期:2006-01-192　抗生素生长促进剂的替代品由于欧洲对抗生素生长促进剂(AG Ps)使用的严格限制,动物养殖者已经增加使用其他能改善健康和生长性能的饲料原料和饲料添加剂。

这些包括直接饲喂的微生物(益生菌)、益生素、有机酸(酸化剂)、精油和寡糖。

以美国奥特奇公司的磷酸化甘露寡糖产品—奥奇素为例,这个来自酵母(Saccharomyces cerevisiae)细胞壁,由甘露糖和葡聚糖组成的产品,其甘露糖成分的结构与肠道黏膜表层上的含有甘露糖的糖蛋白表层的结构类似。

酵母甘露寡糖的生物学功能ADM 李玉欣甘露寡糖也是一种人用保健食品，对提高人体健康、增强疾病预防能力也有帮助作用。

甘露寡糖最早是由科学家用稀硫酸对魔芋粉进行水解后，在水解液中检测出了大量的甘露糖，从而开始其研究历程的。

随后人们又发现魔芋甘露寡糖中的甘露糖主要以葡甘露寡糖的形式存在的。

1960年以后，日本学者对甘露寡糖的结构、性质及保健功能进行了广泛研究，由此推动了甘露寡糖在人类及动物保健品市场上的开发应用。

甘露寡糖的天然性、安全性及其可能的作用机制使得世界各国的科研人员对其一直保持浓厚的兴趣。

甘露寡糖来源广泛，在槐豆胶、田菁胶、魔芋粉、瓜儿胶及很多微生物细胞壁内都可提取出甘露寡糖来。

目前动物养殖行业使用的低聚甘露寡糖主要来源于酵母细胞壁的提取物，这种低聚甘露寡糖多为2-10个单糖组成的寡糖混合物。

饲料级甘露寡糖的常规组成成分包括30％的甘露寡糖、30％的葡聚糖、20％的蛋白质和3%的灰分等。

1. 改善肠道微生态系统1.1 促进肠道有益菌的增殖Shanmugasundaram等人于2013年在肉鸡上的研究表明，来源于季也蒙毕赤酵母的甘露寡糖（ADM的CitriStim）可使肠道内的有益菌群如乳酸杆菌、双歧杆菌等菌群得到增殖，而使大肠杆菌、沙门氏菌等致病菌群数量明显下降，有益菌利用这些甘露寡糖还能产生大量的小分子脂肪酸，例如乙酸、丙酸、丁酸或其它有机酸等。

这些小分子有机酸能够降发挥低肠道pH值、给肠道上皮细胞提供能量、维持体液和电解质的平衡等许多重要生理功能，从而使有益菌群发挥在微生物屏障、营养吸收、免疫调控上的正常功能。

1.2 吸附及清除肠道病原菌产气荚膜梭菌、沙门氏菌和大肠杆菌等有害菌必须在消化道粘膜上吸附和定植后才能产生致病作用，这种吸附作用主要依赖于病原菌表面或其菌毛上的外源凝集素与肠上皮细胞上的甘露糖、半乳糖、岩藻糖、唾液酸等受体结合才行，因而使用特定的碳水化合物来结合细菌或其菌毛上的外源凝集素便可阻止病原菌与肠上皮细胞结合，防止病原菌入侵造成肠道损害。

甘露寡糖甘露寡糖是一种寡聚糖,甘露寡糖是寡聚糖中最具前景的一个。

其作为一种安全有效的饲料添加剂在养殖生产上具有重要的作用。

1甘露寡糖的理化性质甘露寡糖(Mannose-oligosaccharides,MOS),又称甘露低聚糖或葡甘露寡聚糖。

甘露寡糖是寡聚糖中最具前景的一个,主链的连接方式为α-1,6糖苷键,侧链主要通过α-1,2和α-1,3糖苷键连接,一般在生理pH 值和通常饲料加工条件下较为稳定,易溶于水和其他极性溶剂。

当溶液中加入有机溶剂时会使其沉淀或结晶,甜度低于蔗糖。

甘露寡糖广泛存在于魔芋粉、瓜儿豆胶、田菁胶及多种微生物细胞壁内(葡萄糖甘露寡聚糖)。

目前商品用甘露寡糖主要通过酶解法进行生产。

饲料用甘露寡糖主要来源于酵母细胞壁提取物,多为二糖、三糖、四糖等结构的混合物。

甘露寡糖不为单胃动物消化道酶分解,而且由酵母细胞壁提取而来的甘露寡糖能承受饲料加工的高温处理(121 ℃,20 min)而保持其结构和功能的完整性不被破坏。

2甘露寡糖的作用机理甘露寡糖化学性质稳定,不被动物消化也不能被有害菌利用,只能被消化道有益菌群如双歧杆菌和乳酸菌利用,通过优化肠道微生物生态系对宿主起有益的保健功能。

改善肠道微生物组成、形成以双歧杆菌和乳酸杆菌为优势菌的肠道菌丛,抑制病原菌。

MOS对病原菌有识别、粘附和排除作用,同时有利于排除内毒素保持动物健康。

加速细菌从肠道排出,促进肠道正常微生物区系的平衡,增强动物非特异性免疫,提高动物抵抗力,从而提高动物日增重和饲料转化率,降低胃肠道疾病的发生率和死亡率。

马志红等[1]以甘露寡糖为饲料添加剂进行鲤鱼的对比饲喂试验,通过测定和比较对照组和试验组鲤鱼的生长性能和免疫功能指标,探讨甘露寡糖对鲤鱼生长及免疫功能的影响。

结果显示,试验组鲤鱼的饲料系数、相对增重率、白细胞吞噬率、吞噬指数、脾脏指数和血清溶血素活力较对照组均显著提高;周淑芹[2]研究了甘露寡糖对肉鸡后期(5～7周)大肠杆菌病的控制效果,结果表明饲粮中添加MOS显著降低了肉鸡感染大肠杆菌后的发病和死亡率。

甘露寡糖的研究与应用贺丹艳1 罗永发21. 华南农业大学动物科学学院2. 广州博仕奥集团1 甘露寡糖的结构及理化性质甘露寡糖(MOS)又称甘露低聚糖或葡甘露寡聚糖，是寡糖的一类。

MOS是由几个甘露糖分子或甘露糖与葡萄糖通过α－1,2、α－1,3和α－1,6 糖苷键组成的寡聚糖。

一般在生理pH 和通常饲料加工条件下较为稳定，易溶于水和其他极性溶剂。

当溶液中加入有机溶剂时会使其沉淀或结晶，甜度低于蔗糖。

它的黏度随温度上升而逐渐下降，冷却后又回升。

当pH 为1.5~3时，黏度迅速上升；pH 为3~9时，黏度较为稳定。

此外，有些MOS，如：魔芋葡甘露寡糖还有独特的凝胶性能，在一定条件下可形成热可逆凝胶和热不可逆凝胶。

MOS性质稳定，能承受饲料加工制粒的高温处理，保持其结构和功能的完整性不被破坏。

2 MOS的来源和酶解法在MOS生产中的应用2.1 MOS的来源MOS主要是通过采用化学或生物方法降解MOS得到的。

MOS广泛存在于魔芋粉、瓜儿豆胶、田箐胶及多种微生物的细胞壁内。

目前，商品用MOS主要通过酶解法进行生产，是从富含MOS的酵母细胞壁中通过发酵法提取出来的葡甘露聚糖蛋白复合体，饲料用MOS也可来源于酵母细胞提取物。

目前提出了60多种不同的甘露糖蛋白复合物，而作为饲料添加剂用的MOS多为二糖、三糖、四糖的混合物（赵蕾等，2007）。

2.2 酶解法在MOS生产中的应用MOS类物质是自然界中半纤维素的第2大组分，在饲料原料中分布广泛，对畜禽是1种抗营养因子。

目前实验室及生产中获得葡甘露寡糖的方法有：1）从天然原料中提取。

2）利用转移酶和水解酶催化的糖基转移反应合成。

3）天然多糖的酶水解。

4）天然多糖的酸水解。

5）人工化学合成。

工业上主要还是采用酶转移法或酶水解法来生产低聚糖。

杨文傅等（1996）从生产角度出发，探索了利用β-甘露寡聚糖酶水解一些植物胶生产甘露寡聚糖的条件，为工业酶法制取MOS提供了基础工艺参数。

中国生物工程杂志China Biotechn〇l〇gy，2〇2〇,4〇(l l):90-95DOI：10. 13523/j.cb.2007038甘露寡糖分离纯化研究进展+潘炳菊张宛怡申会涛刘婷婷李中媛罗学刚宋亚囝M(天津科技大学生物工程学院天津300457)摘要甘露寡糖具有润肠通便、降血脂、抗结肠炎症、增强免疫及调节肠道菌群等生理功能，在食品药品等领域具有广阔的应用前景。

水解法制得的甘露寡糖含有单糖、未分解聚糖、不同聚合度寡糖及盐离子等杂质，还需要进一步分离纯化。

综述了近年来国内外甘露寡糖的主要纯化方法包括柱层析法、膜分离法、乙醇沉淀法和微生物发酵法等。

总结了各种方法的原理、应用范围和应用实例，并对不同方法的优缺点进行了分析。

关键词甘露寡糖分离纯化中图分类号Q-1甘露寡糖又称甘露低聚糖，聚合度通常为2 ~ 10, 其主链由甘露糖或者甘露糖与葡萄糖通过糖苷键相连 接，有些具有半乳糖等残基构成的侧链。

研究表明甘露寡糖具有降血脂m、调节肠道菌群[2]、提高动物机体 免疫力[3]、替代抗生素[4]、润肠通便[5]、抗氧化[6]、抗结 肠炎症~等功能，在动物词料添加剂、食品、饮料和医 药等领域应用前景广阔[8]。

甘露寡糖是以甘露聚糖如魔芋粉[9]、槐豆胶[1°]、咖 啡渣[n]等为原料制备而得。

目前甘露寡糖的制备方法 有酶解法、化学法、物理法。

水解后的寡糖溶液中具有 不同聚合度的甘露寡糖、甘露糖、大分子蛋白质、未反 应完全的甘露聚糖和盐离子等杂质，在一定程度上会影响甘露寡糖功能的发挥，因此必须对产品进行纯化，此外有研究表明，分离于同一甘露寡糖溶液，不同聚合 度的甘露寡糖具有不同的生理功能[12];不同的益生菌 对不同聚合度的甘露寡糖利用率也不同[13]。

因此，为 了更好地探究不同聚合度的甘露寡糖的生理功能，发 挥最大的益生效果，对制得的甘露寡糖溶液进行分离纯化制备纯度较高的单一聚合度甘露寡糖显得尤为重 要。

新型酶制剂――β-甘露聚糖酶研究进展植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素及木质素等物质构成。

甘露聚糖是植物半纤维素的重要组分，是由β-1,4-D-甘露糖连接而成的线状多聚体，在多糖的侧链上主要有葡萄糖基、乙酰基和半乳糖基等取代基团，图1为甘露聚糖的分子结构示意图。

甘露聚糖具有高亲水性，在单胃动物的消化道内大量吸水，增加了消化道内容物的粘度，抵抗胃肠的蠕动，直接影响动物对营养物质的消化和吸收。

近年来，随着豆类产品（豆粕等）在动物饲料中的广泛应用，甘露聚糖的抗营养作用也越来越受到重视，在饲料中添加酶制剂是解决这一问题的主要途径。

甘露聚糖的完全酶解需要β-甘露聚糖酶（EC3.2.1.78）、β-甘露糖苷酶(EC3.2.1.25)、β-葡糖苷酶(EC3.2.1.21)、α-半乳糖苷酶(EC3.2.1.22)和脱乙酰酶(EC3.1.1.6)的协同作用，其中β-甘露聚糖酶在饲料中的应用比较广泛。

1. β-甘露聚糖酶的来源和酶学性质研究β-甘露聚糖酶广泛存在于自然界中，在一些低等动物（如海洋软体动物Littorina brevicula）的肠道分泌液中、某些豆类植物（如长角豆、瓜儿豆等）发芽的种子中以及天南星科植物魔芋萌发的球茎中都发现了β-甘露聚糖酶酶活的存在。

而微生物（包括真菌、细菌和放线菌等）则是饲用β-甘露聚糖酶的主要来源，各种微生物产生β-甘露聚糖酶的条件和所产酶活性的高低、酶的性质和作用方式以及蛋白质一级结构等均有所不同。

微生物来源的β-甘露聚糖酶具有活性高、成本低、提取方便以及比动植物来源的有更广的作用pH 值、温度范围和底物专一性等显著特点，备受研究者的重视，其中，细菌中的芽孢杆菌、假单胞菌、弧菌，真菌中的曲霉、青霉、酵母、木霉和放线菌中的链霉菌等产的β-甘露聚糖酶等研究的较多，表1中列出了部分微生物产的β-甘露聚糖酶及其酶学特性。

目前，已有许多不同来源的β-甘露聚糖酶获得了纯化，如田新玉（1993）首先报道了嗜碱性芽孢杆菌Bacillus sp.N16- 5 产生的3 种胞外碱性β-甘露聚糖酶。