alpha-低聚半乳糖的益生与免疫活性及其构-效关系研究

alpha-低聚半乳糖（alpha-GOS）具有促进人体肠道内有益菌的增殖、提高机体的免疫力等功能。但相对于低聚果糖等功能性低聚糖，有关alpha-GOS生理功能的研究很少。因此基于我们前期良好的研究基础，本项目拟制备结构不同的alpha-GOS并研究它们的益生、免疫活性及其结构与活性的关系，具有重要的理论意义。主要研究内容如下：（1）alpha-GOS酶法合成的研究，并利用alpha-半乳糖苷酶制备一系列不同结构的alpha-GOS单体和alpha-GOS混合物；（2）从鹰嘴豆等豆类种子中制备各种结构不同的alpha-GOS单体和不同纯度的鹰嘴豆alpha-GOS；（3）alpha-GOS的益生作用研究，即利用体外厌氧粪样混合培养法结合荧光原位杂交技术研究alpha-GOS的肠道益生作用,并研究alpha-GOS对小鼠肠道菌群的影响;(4)alpha-GOS的体外与体内免疫活性的研究。

alpha-低聚半乳糖（alpha-GOS）具有促进人体肠道内有益菌的增殖、提高机体的免疫力等功能。但与低聚果糖等功能性低聚糖相比，有关alpha-GOS生理功能的研究很少，因此本项目开展了alpha-GOS的益生与免疫活性及其构-效关系的研究。主要研究结果如下：.(1) 建立了alpha-GOS的制备方法，从各种豆类种子中制备了各种结构不同的alpha-GOS,如毛蕊花糖、鹰嘴豆糖醇、甘露三糖、甘露四糖、鹰嘴豆alpha-GOS、银条alpha-GOS等。.(2) 以半乳糖作为底物和黑曲霉alpha-半乳糖苷酶为催化剂, 合成了Gal alpha-(1→6)-Gal、Gal alpha-(1→6)-Gal alpha-(1→6)-Gal等alpha-GOS。.(3) 优化了alpha-GOS的酶法合成条件，发现底物浓度是影响酶合成反应产率最显著的因素，优化的反应条件为：底物浓度为90%半乳糖，pH4.5，反应温度为60℃，酶的用量为30 U/g半乳糖。.(4) 细胞实验结果表明alpha-GOS可显著提高巨噬细胞的吞噬活性、NO释放量以及细胞因子的分泌水平；动物实验结果显示alpha-GOS能同时提高免疫抑制小鼠的非特异性免疫能力及特异性免疫能力。制备的毛蕊花糖、鹰嘴豆糖醇、鹰嘴豆alpha-GOS等具有显著的免疫调节活性，是良好的免疫增强剂。.(5) 体外厌氧粪样混合发酵实验结果表明所有alpha-GOS对肠道益生菌（双歧杆菌、乳酸杆菌）有较好的增殖作用并能促进短链脂肪酸的生产，而对梭状杆菌、拟杆菌、溶组织梭状菌生长有一定的抑制作用，即alpha-GOS具有较好的肠道益生功能。异乳果糖和4'-galactosyl-lactosucrose具有很强的益生功能，甚至要优于乳果糖；beta-GOS对双歧杆菌具有很强的选择性，而FOS对乳酸杆菌具有较强的选择性。.(6) 动物实验结果表明鹰嘴豆具有调节小鼠肠道菌群（显著地促进了双歧杆菌和乳酸杆菌的增殖）与显著促进短链脂肪酸生产的的作用，此外鹰嘴豆alpha-GOS对于高糖高脂饮食造模糖脂代谢紊乱小鼠具有降低血糖、血脂和保护肝脏的功效。