功能性寡糖及其作用机理

功能性寡糖及其作用机理 功能性寡糖及其作用机理 第28卷第1期 2011年2月 实验动物科学 LAB0RAT0RYANIMALSCIENCE V0l_28No.1 February2011 功能性寡糖及其作用机理 康峰卢胜明张海峰安立冈0胡建武 (北京实验动物研究中心,北京100012) 摘要:本文介绍了功能性寡糖的概念,种类,并阐述了果寡糖,甘露寡糖,异麦芽寡糖 和木寡糖等对动物的作用及其 机理,还对其应用提出了展望. 关键词:功能性寡糖;动物;作用机理 中图分类号:Q53文献标识码:c文章编号:1006—6179(2011)01—0046-03 1功能性寡糖的概念和种类 寡糖是指由2,1O个单糖经脱水缩合,由糖苷 键连接形成的,具有直链或支链的低度聚合糖类的 总称.根据其生物学功能不同,可将其分为普通寡 糖和功能性寡糖两大类.普通寡糖可被动物消化吸 收,产生能量,如麦芽糖;而功能性寡糖(Functional Ol唔osaceharides),或称非消化性寡糖(Non—digestible Oligosaccharides,NDOs),不被人和动物肠道分泌的 消化酶消化,但可促进肠道有益菌(如双歧杆菌)的 增殖,有益于人和动物的健康,属于营养生理活性物 质.功能性寡糖是近年国内外研究发现的一类新型 食品和饲料添加剂,它的作用效果类似于益生素,但 其作用机理与益生素不同.它克服了益生素(外源 有益菌)在人和动物胃肠道定植能力差等缺陷,实 际应用中问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 比较少(与益生素相比,不存在加工, 贮藏过程中的失活问题).由于功能性寡糖具有无 毒,无污染等特点,被营养学家称为"益生元" (Prebiotics)类绿色添加剂.有关它的研究已成为 当前食品科学,动物营养,饲料加工等领域的热点. 目前,国际上开发成功的功能性寡糖有70余 种.在动物营养中研究与应用的有果寡糖 (Fructooligosaccharides,FOS),甘露寡糖 (Mannan0losaccharides,MOS),异麦芽寡糖 (Is0malt0ol唔osaccharides,IMO),大豆寡糖 (soybeanolosaccharides,SBOs),木寡糖 (xy1ooligosaccharides,XOS),半孚L寡糖(Galactooli— gosaccharides,GAS)及p一寡葡萄糖(13-Glucooli— gosaccharides,13一GOS)等,其中前三种最为常见. FOS又称低聚果糖,蔗果三糖族低聚糖等,是指 在蔗糖分子上以B一(1,2)糖苷键结合1,3个D?果 糖所形成的一组低聚糖的总称.商品FOS的主要 有效成分为果寡三糖(GF2),果寡四糖(GF3)和果 寡五糖(GF4).商品FOS的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 规定,其相对分子 量最多不超过823,分子聚合度应在2,7之间,平 均聚合度为2.7.FOS广泛存在于自然界中,目前 已发现约30000余种植物中含有FOS成分,如洋 葱,大蒜,黑麦,香蕉等,其中以菊芋块茎中含量最为 丰富,占块茎干重的70%一80%. MOS则因来源不同而在结构上有所差异.如 研究较多的魔芋葡甘露寡聚糖是由分子比为1:1.5 的葡萄糖和甘露糖残基通过.(1,4)糖苷键聚合而 成,其侧链则是通过-(1,3)糖苷键连接而成.而 来源于酵母细胞壁的葡甘露寡聚糖的主链主要以高 度分枝的毗喃甘露糖残基链进行排列,其主链的连 接方式是Ot.(1,6)糖苷键连接,侧链则主要通过. (1,2)及O/.(1,3)糖苷键连接.MOS广泛存在于魔 芋粉,瓜儿豆胶,田青胶及多种微生物细胞壁内. IMO也称为分支低聚糖,.寡葡萄糖.其中至 少含有一个通过一(1,6)糖苷键结合的异麦芽糖, (1,2),一(1,3),O/一 其它的葡萄糖残基可以通过O/一 (1,4)糖苷键组成寡糖.自然界中IMO极少以游离 状态存在,而是作为支链淀粉或多糖的组成部分. 收稿日期:2010—05—24 作者简介:康峰(1981一),男,博士.研究方向:实验动物科学,生物材料科 学.E-mail:kangfeng1981@gmail.com 痧展《》驴进驴护.驴驴述驴《》综《》 第1期康峰等:功能性寡糖及其作用机理?47? 商品IMO是一种以异麦芽糖,潘糖,异麦芽寡三糖 和四糖以上为主成分的寡糖,总成分占总糖的50% 以上,其余成分为葡萄糖,麦芽糖和麦芽三糖. 2功能性寡糖的作用机理 2.1调节动物胃肠道的菌群 功能性寡糖对肠道菌群的调节主要在于增殖有 益菌,尤其是双歧杆菌,抑制有害菌,以提高动物的 健康水平.功能性寡糖对双歧杆菌增殖的机理在于 它不只充当一种碳源或营养物质,而且还可能参与 了双歧杆菌的生长调节和黏附作用.动物消化道内 病原菌(如大肠杆菌,沙门氏菌,霍乱菌,梭状芽孢 杆菌)细胞 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面或绒毛上具有类丁质结构(外源凝集素),它能识别动物肠壁细胞上的"特异糖类"受 体并与之结合,在肠壁上繁殖导致肠道疾病的发生. 而甘露寡糖与病原菌在肠壁上的受体具有相似的结 构,它与病原菌表面的类丁质也有很强的结合力,可 竞争性地与病原菌结合,使其元法附植在肠壁上,结 合后的甘露寡糖不能提供病原菌生长所需的营养 素,使病原菌死亡. 2.2提高动物的免疫力 功能性寡糖提高动物机体免疫机能,主要是通 过激活动物机体体液和细胞免疫等来实现的.2003 年,Kelly—Quagliana等用含25%果寡糖的饲料喂养 120只雌性小鼠6W,结果表明,果寡糖能显着增加 腹膜巨噬细胞的噬菌活性?.2005年,翟明仁等报 道,Sisak和Zennoh发现大鼠饲喂MOS后,巨噬细 胞活力增加.2009年,冯东岳报道,甘露寡糖能 显着提高非洲鲶(Clariasgariepinus)的噬中性白细 胞活性,刺激机体免疫. 2.3促进动物消化道的生长发育并调节其消化 机能 2004年,Hsu等也报道,小鼠饲粮中添加6% 木寡糖后,小鼠肠组织,盲肠壁和盲肠内容物分别比 对照组增重4.4,1.5,2.7g,差异均显着(P< 0.05),同时结肠肠壁厚度也有显着增加.2006年, 凌宝明等报道,0hta的实验结果显示大鼠饲喂FOS 增加了大肠和小肠黏膜重及其总蛋白含量,而且 FOS发酵产生的丁酸使隐窝深度,细胞密度及盲肠 壁重增加,使结肠细胞增生.2006年,高启禹等 报道饲喂甘露寡糖有益于结肠粘膜上皮细胞的排 列,并能改善结肠绒毛长度,肠道肌层厚度.饲喂不 同水平的甘露寡糖对大鼠结肠组织影响较大,直接 影响其组织结构,FOS发酵产生的丁酸使隐窝深度, 细胞密度及盲肠壁重增加,使结肠细胞增生.同 年,何亚男等研究表明,半乳甘露寡糖,壳寡糖及半 乳甘露寡糖+乳酸菌均能显着增加大鼠十二指肠及 空肠肠黏膜内肠黏膜碱性磷酸酶的活性. 2.4调节脂质和蛋白质的代谢并增强动物对矿物 质的吸收 1995年,Younes等报道,大鼠日粮中补充 7.5%FOS,从血液流入盲肠中的尿素量增加 120%,盲肠中净氮沉积增加一倍,粪氮占总氮排泄 量的比例由10%提高到28%,血中尿素及肾中氮排 泄均减少20%,30%.2002年,黄纪明等报道, IMO能提高大鼠在模拟失重状态下对钙离子的吸 收,提高其血清骨钙素(BGP)水平,从而促进其骨骼 钙化.凌宝明等总结,一些研究表明,日粮中添 加50,200g/kgFOS可以降低大鼠血清中的脂质 水平.Ohta的实验结果显示,大鼠胃切除后导致贫 血及骨质减少,而摄人FOS则可增加铁的吸收并促 进缺铁性大鼠贫血的恢复.而Ohta的另一个实验 显示,补充FOS增加了大鼠对钙,镁的吸收,股骨中 钙的含量增加并且防止了食粪癖的发生;而且,预防 食粪癖后尤其提高了FOS对镁吸收的刺激性效应. 2.5促进动物的生长 功能性寡糖能够促进动物对营养物质的消化吸 收,促进动物生长.张红梅等?在建鲤(Cyprinus carpiovatJian)日粮中添加不同剂量的酵母甘露寡 糖(MOS),结果发现,试验组质量增长率均较对照 .0.4%MOS试 组有明显提高,且呈剂量依赖关系 验组质量增长率较对照组提高了16.8%,饵料系数 也随添加剂量的提高而降低,0.4%MOS试验组饵 料系数较对照组降低了l7.8%.熊沈学等…研究 表明,日粮中添加0.01%的XOS能提高异育银鲫的 生长和肠道消化酶活性,若添加过量,则生长和蛋白 酶活性下降. 3结束语 综上所述,功能性寡糖是一种安全的,无毒副作 用的新型绿色环保添加剂,它不易被各类动物消化, 却能够改善动物肠道内的微生态环境,促进有益菌 群生长,抑制病原菌的繁殖,提高动物免疫力,从而 促进动物健康生长.因此,在不久的将来,功能性寡 ? 48?实验动物科学28卷 (上接第41页) normallyasymptomatic,butepidemicsoffatalinfluenzahaveoccurredinturkeysandchickens,andH5N1virushas causedfatalinfectioninanumberofdifferentbirdspecies.Duckcanexcretevirusinfeces,infectingotherducks viacontaminatedwater.Migratoryducksthenspreadthevirusaroundtheworld.Thevirusesinbirdsareinstasis. Almostnodifferenceinaminoacidsequencesofthevariousproteinsarepresentinvirusesseparatedbymany decades,althoughthenucleicacidsequencesencodingtheseproteinsdodrift.Thistogetherwiththefactthatthe virusesseldomcausediseaseintheiravianreservoirsshowthatinfluenzainbirdsiSancientandthevirushas adaptedtoitsprimaryhost.ThegenesegmentsofinfluenzaAvirusreassortreadilyduringmixedinfection,and viruseswithnewcombinationsofgenesarisefrequently.Newlyarisingreassortantscancausemajorepidemicsof influenzawhenintroducedbinationsofgenesgiverisetovirusesthatarecapableofepidemicspreadinhumans. OnlythreesubtypeofHA(H1,H2,andH3)andtwosubtypeofNA(N1andN2)havebeenboundtodatein epidemicstrainsofhumaninfluenzavirus.Threeinfluenzapandemicsoccurredduringthelastcentury,thisvirus firstappearedasthecauseofthegreatinfluenzaepidemicof1918— 1919.Thevirusisolatedintheepidemicof 1957hadadifferentsubtypeofbothHAandNAandwascalledH2N2.TheH2N2virusreplacedtheH1N1virus asthecauseofinfluenzaepidemics.TheH2N2viruswasitselfreplacedbyH3N2virusbeginningwiththeepidemic of1968.The1918— 1919viruswasanavianvirusthatadaptedtohumansthroughaseriesofpointmutations.By contrast,the1957and1968pandemicinfluenzavirusesweretheproductsofreassortment,thatis,threegeneswere derivedfromanavianinfluenzavirusandtheremainingfivegenesfromthepreviouslycirculatinghumaninfluenza viruses. Keywords:Influenzavirus;Genestructure;Viralvariation;Molecularvirology;Molecularepidemiology;Gene chip