甘露寡聚糖的生产与研究
甘露寡糖在动物生产中的应用
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酶解棕榈粕制备甘露寡糖及其组分的结构确定
84王绍云1,石 波1,3,李静梅2,陈亚房1,梁 平1(11中国农业科学院饲料研究所,北京100081;21中国农业科学院作物科学研究所,北京100081)摘 要:以棕榈粕为底物,用中性β-甘露聚糖酶降解得到甘露寡糖粗品,并对其采用纸层析法分离纯化其中的各组分,最终得到甘露二糖、甘露三糖和甘露四糖三种寡糖组分。
通过气相色谱(GC )检测可知,这三种寡糖中只含有甘露糖和葡萄糖,且甘露糖和葡萄糖的比例依次为119∶1、318∶1和318∶1。
采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALD I-T OF-M S )测定分离得到的三种寡糖的结构。
关键词:棕榈粕,甘露寡糖,制备,结构S tudy o n m anna -o li go saccha ri de s p rep a red fr omp a l m m ea l by enzym e and the de te r m i na ti o n o f the ir s truc tu re sW ANG Shao -yun 1,SH I Bo1,3,L I J i n g -m e i 2,CHEN Ya -fang 1,L I ANG P i n g1(11Feed Research I nstitute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100081,China;(21I nstitute of Cr op Science,Chinese Acade my of Agricultural Sciences,Beijing 100081,China )Ab s trac t :The s am p le of m a nno -o li g os a c c ha rid e s (MO S )w a s p rep a re d from p a l m m e a l b y ne u tra l β-m a nna na s e 1The c om p one n ts of m a nno -o lig os a c c ha rid e s w e re s ep a ra te d a nd p u rifi e d b y p ap e r c h rom a tog rap hy,a nd th re e d iffe re n t d e g re e of p o l ym e riza tion (D P )of o li g os a c c ha ri d e s w e re ob ta i ne d:m a nnob i os e,m a nno tri os e a nd m a nno te tra os e 1The s truc tu re s of them w e re d e te r m ine d b y m a tri x -a s s i s te d l a s e r d e s o rp ti on /ion i za tion -ti m e -of -flig h t m a s s sp e c trom e try (MALD I -T O F M S )a nd g a s c h rom a tog rap hy (GC )1The re s u lts of GC s how e d tha t the y w e re a ll c om p os e d of m a nnos e a nd g l uc os e,a nd the ra ti o of m a nnos e a nd g luc os e w e re 119∶1,318∶1a nd 318∶1,re sp e c ti ve ly 1W h ile the re s u lts of M S s how e d tha t the th re e o li g os a c c ha ri d e s D P w e re D P 2,D P 3a nd D P 4,re sp e c ti ve ly 1Key wo rd s:p a l m m e a l ;m a nna -o li g os a c c ha ri d e s;p rep a ra tion;s truc tu re中图分类号:TS241 文献标识码:A 文章编号:1002-0306(2009)10-0084-03定比较[J ]1化学世界,1996(8):419-4221[14]吴小勇,曾庆孝,曾锋,等1碱量法测定壳聚糖脱乙酰度计算公式中存在的一个问题的探讨[J ]1广州食品工业科技,2004,20(4):96-971[15]孙万成1优质壳聚糖的制备及脱乙酰度的测定方法比较[J ]1现代食品科技,2006,20(3):105-1071[16]Focher B,Beltran me P L ,Naggi A,et al 1A lkaline N -deacetylati on of enhanced by flash treat m ents:reacti on kinetics and structure modificati ons [J ]1Carbohydrate Poly mers,1990,12:405-4181 棕榈粕是棕榈的果实和种子榨油后所产生的饼粕,主要用作反刍动物的饲料。
甘露聚糖和甘露寡糖
甘露聚糖和甘露寡糖甘露聚糖和甘露寡糖的区别如下：甘露聚糖是由甘露糖和葡萄糖，通过β-（1—2）苷健和β-（1—3）苷键连接而成的高分子多糖.甘露聚糖是一种既经济又高效的天然食品防腐剂，其无色、无毒、无异味，能有效地防止食品腐败变质、发霉和遭受虫害。
日本科研人员以干燥的魔芋粉为原料，经甲醇、乙醇或者丙酮等极性溶液浸泡、提取、分离，已成功制取粉末状甘露聚糖；同时也可以从椰子、海藻等天然产物中提取制成甘露聚糖。
甘露聚糖可用于水果、蔬菜、豆制品、蛋类以及鱼类等食品的保鲜贮藏。
应用时可配成0.05％~1％的甘露聚糖溶液，以喷雾、浸渍或涂布等方式使其在新鲜食甘露寡糖是主链由甘露糖与甘露糖、葡萄糖或半乳糖以β－1，4糖苷键相连的非吸收性糖类，具有重要的生理功能。
其原料来源丰富，在功效与资源上具有明显的优势，而且不引起龋齿，不会使血糖升高，具有高纤维、低热值的特点，特别适合于老年人、糖尿病患者。
另外，由于其稳定的理化特性，可广泛应用于各类食品及饮料中，并可望开发出新的保健食品或药品。
甘露寡糖作为功能食品及医药原料具有极大的发展潜力及重要的商业价值。
品表面形成一层薄膜，或者掺入某些加工食品中，均可显著地延长食品的贮存期限。
草莓、柑橘、桃子、葡萄和苹果等各种水果均可用甘露聚糖水溶液浸渍进行贮藏保鲜，而黏附于水果表皮上的甘露聚糖薄膜完全不影响水果外观，且容易清洗。
实验结果显示，将新鲜的草莓放入0.05％的甘露聚糖水溶液中浸渍10秒钟，捞出自然风干，存放3周，其表皮稍失去光泽，未发霉；而未经处理的新鲜草莓仅放2天表皮就失去光泽，存放3天便开始发霉。
在保存柑橘时，按重量配制0.01％的甘露聚糖和0.0002％卵磷脂的水溶液，再按上述方法进行浸渍和风干。
经处理的新鲜柑橘存放24天完全不发霉；而未经处理的新鲜柑橘在同样存放条件下仅存放12天便全部发霉。
此外，甘露聚糖还可用于豆腐、鱼类和鸡蛋的保存。
在豆腐加压成形之前，按豆制品重量添加1％的甘露聚糖，豆制品在梅雨季节室温下放置4天无任何变化；而未添加甘露聚糖的仅放2天就霉变发臭。
甘露寡糖的作用机制及其在动物生产中的应用
甘露寡糖的作用机制及其在动物生产中的
应用
甘露寡糖是一种新型的低聚糖，具有多种生理功能，如调节肠道菌群、增强免疫力、降低血糖和胆固醇等。
其作用机制主要是通过调节肠道菌群来发挥作用。
肠道菌群是人和动物肠道内的微生物群落，对宿主的健康有着重要的影响。
甘露寡糖可以作为肠道菌群的营养源，促进有益菌的生长，如双歧杆菌和乳酸菌等，同时抑制有害菌的生长，如大肠杆菌和沙门氏菌等。
这种作用可以改善肠道菌群的平衡，提高肠道健康水平，从而增强免疫力，降低炎症反应，预防肠道疾病的发生。
甘露寡糖还可以通过调节胰岛素的分泌来降低血糖和胆固醇。
研究表明，甘露寡糖可以促进胰岛素的分泌，提高胰岛素敏感性，从而降低血糖和胆固醇的水平。
这种作用可以预防糖尿病和心血管疾病的发生。
在动物生产中，甘露寡糖可以作为一种新型的饲料添加剂，用于改善动物的生长性能和健康水平。
研究表明，甘露寡糖可以提高动物的饲料利用率，增加体重增长率，同时降低肠道疾病的发生率。
这种作用可以提高动物的生产效益，降低养殖成本，从而促进动物生产的可持续发展。
甘露寡糖具有多种生理功能，其作用机制主要是通过调节肠道菌群
来发挥作用。
在动物生产中，甘露寡糖可以作为一种新型的饲料添加剂，用于改善动物的生长性能和健康水平。
随着人们对健康和环境的关注度不断提高，甘露寡糖的应用前景将会越来越广阔。
甘露聚糖酶研究进展
β-甘露聚糖酶研究进展甘露聚糖是由β-1，4-D-吡喃甘露糖连接而成的线状多聚体，是半纤维素的第二大组分，广泛存在于自然界中，它是多种植物细胞壁的主要组成成分。
甘露聚糖在许多植物性饲料原料中含量很高，如豆粕中半乳甘露聚糖占非淀粉多糖含量的22.7%、小麦为11.9%、菜籽粕为19.6%、麸皮为33.7。
研究表明，甘露聚糖影响动物对营养物质的利用，是一种抗营养因子。
β-甘露聚糖酶是水解以β-1，4-D-吡喃甘露糖为主链的甘露寡糖、甘露多糖(甘露聚糖、葡萄甘露聚糖、半乳甘露聚糖)的内切水解酶，在饲料工业中作为一种绿色饲料添加剂，用于消除β-甘露聚糖的抗营养作用。
本文从β-甘露聚糖酶的来源、提纯方法、酶学性质、作用机理及应用等方面，对β-甘露聚糖酶做一简要介绍。
1 β-甘露聚糖酶的来源β-甘露聚糖酶在自然界中广泛存在，在动物(如海洋软体动物)、发芽植物的种子中(如长角豆、瓜豆、芦笋、番茄、胡萝卜等)和微生物中均有所发现，其中微生物是β-甘露聚糖酶的主要来源。
细菌、真菌和放线菌中均有多种是产β-甘露聚糖酶的常见类群，如细菌中的芽孢杆菌、假单胞菌、弧菌，真菌中的曲霉、木霉、酵母、青霉、多孔菌、核盘菌，放线菌中的链霉菌等。
对于合成β-甘露聚糖酶的微生物研究较多的是枯草芽孢杆菌、曲霉菌、里氏木霉菌及链霉菌等。
目前，应用于工业生产β-甘露聚糖酶的菌种也多为芽孢杆菌、曲霉、酵母等。
微生物来源的β-甘露聚糖酶具有许多优点，如酶活性高、生产成本低、提取方便，具有pH、温度作用范围广以及底物专一性较高等特点。
不论在工业生产还是理论研究中，微生物来源的β-甘露聚糖酶均已得到了广泛应用。
2 β-甘露聚糖酶的分离纯化及酶学性质2.1 分离纯化目前关于动、植物以及微生物中甘露聚糖酶的研究大多集中在对酶的分离、纯化、理化性质、对其降解产物的鉴定以及对应编码基因的克隆表达上。
甘露聚糖酶的纯化对于进行详细的生化及分子生物学研究和测定其氨基酸序列及三维结构都是必需的。
甘露寡糖
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。
甘露寡糖在家禽生产中的应用研究进展
472018·8摘 要 甘露寡糖是酿酒酵母细胞壁的成分之一，能结合致病菌鞭毛，抑制病原菌繁殖，具有调节肠道菌群平衡、改善肠道健康和提高免疫力等作用。
文章综述了甘露寡糖的来源、作用机理及对家禽生产性能、免疫力、肠道结构和菌群的影响。
在过去的几十年，抗生素因为能够导致动物体内细菌的耐药性，其作为生长促进剂应用于动物生产受到密切的关注，欧盟从2006年开始禁止饲料中添加抗生素，因此，对畜牧业研究人员来说，寻找一种既能促进动物健康又能保证家禽产量和生产性能的抗生素生长促进剂的替代品，变得尤为重要。
植物及微生物来源的饲料添加剂具有安全、作用剂量范围宽、副作用小等优点，在家禽应用中受到极大关注。
近年来，许多试验证明生物饲料添加剂能显著改善家禽生长性能、免疫反应和肠道健康，这些研究显示，小肠在营养吸收过程中起主要作用，肠道适宜的结构和功能对提高家禽生产性能和健康是有效的。
研究表明，如果肠绒毛的表面积增加，肠道对营养物质的消化和吸收能力就会提高。
幼禽的肠道微生态菌群是不稳定的，很容易受到外界环境的影响，致病菌引起的临床感染是外界因素之一，因此，家禽保证肠道益生菌处于平衡状态成为决定家禽最终健康水平和基因表达水平的主要因素。
益生元作为饲料添加剂的一种，自身不能被甘露寡糖在家禽生产中的应用研究进展胡红伟* 闫凌鹏 麻啸涛 陈茹茹 张婵娟 杨京娥（山西大禹生物工程股份有限公司）消化，但可以通过选择性的促进或刺激消化道内益生菌的生长。
寡糖根据来源不同，分为天然寡糖及合成寡糖，种类繁多，常见的寡糖有甘露寡糖、果寡糖、异麦芽寡糖、木寡糖、几丁质寡糖等。
甘露寡糖作为抗生素生长促进剂的替代物，家禽生产中广泛应用。
甘露寡糖能够提高家禽采食量和饲料利用率等生长性能参数，添加甘露寡糖能够提高盲肠双歧杆菌和乳酸菌等益生菌群。
甘露寡糖通过增加肠道益生菌受体位点来提高益生菌数量，同时能够增加肠道挥发性脂肪酸和lgA等抗体的数量。
发酵法生产β—甘露聚糖酶的研究现状
＊崆稿 日期 ：０ ２—０ —１ ２０ ３ ４
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２０ 年第１ ０２ 期
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