田菁种子水解液多糖的分离纯化及结构鉴定研究文献综述

 2022-03-16 23:00:07

国内外同类研究的综述：

1 背景介绍

1.1 原料简介

田菁是苏北沿海滩涂广泛种植的一种作物，可用于生产动物饲料、土壤绿色肥料或增稠剂等。其种子中含有30%以上半乳甘露聚糖胶，聚糖纯度达75%[1]以上。田菁具有较强的固氮能力和丰富的养分含量。翻耕土壤改良可显著提高产量，特别是在易涝的低洼盐碱地区。它能显著降低表层土壤含盐量，表层含盐量平均降低30-50%。田菁属主要组成是半乳甘露聚糖，研究表明半乳甘露聚糖具有降低胆固醇、治疗糖尿病和降血脂等作用，但因其相对分子质量高，不容易溶解，所以可以通过化学或酶法改性降低相对分子质量，提高生物利用度，进而作为膳食纤维的保健食品和功能食品开发[2]。

1.2 产品概述

低聚糖是指由一个单糖通过糖苷键连接，形成直链或支链的低聚糖合糖，可分为普通低聚糖(能被人体消化吸收)和功能性低聚糖(不能被人体消化吸收但能被体内有益菌利用)两大类[3]。甘露低聚糖((mannan-oligosaccharides, MOS))是由甘露糖通过糖苷键组成主链，在主链或支链上连接其他单糖如葡萄糖或半乳糖的功能性低聚糖。人和动物胃肠道内没有水解甘露低聚糖的酶，因此其不被消化吸收而直接进人大肠内优先为双歧杆菌所利用，是双歧杆菌的增殖因子，抑制有害菌生长，由此改善肠道内菌群组成，增进消化系统功能，维护机体健康[4]。在功能食品上，可用来生产有调节肠道功能的产品。另外甘露低聚糖带有甜味，可作为功能性甜味剂替代或部分替代食品中的蔗糖。低聚糖对动物健康和生产机能的促进作用，就某些方面来说不亚于抗生素，且为绿色食品，因而低聚糖不论是作为功能性食品还是动物饲料添加剂都具有广阔的市场前景。

半乳甘露低聚糖(galacto-mannan-oligosaccharides, GMOS)是低聚糖家族的新成员，是半乳甘露聚糖的不完全降解产物，它能显著增进人体肠道内以双歧杆菌为代表的有益菌的增殖，且具有减少动物肠道病原菌、增强免疫、提高肠黏膜功能等多种特性[5]。可通过瓜尔胶、田菁胶、皂荚胶、槐豆胶等豆科植物的种子胶降解获得的，在降解方式上，主要是利用beta;-甘露聚糖酶(beta;-mannanase)进行专一性水解。据文献报道，可通过微波进行降粘，并联合进行酶法降解，能够实现高粘度底物的高浓度降解。酶解后，半乳甘露聚糖胶的分子量降低，变得更易溶，形成透明溶液。

半乳甘露低聚糖是国际医药食品界关注的低聚糖新品种，具有丰富多样的生理功能。它不仅具备其它非吸收性低聚糖促进有益菌增殖的功能，而且还有很好的免疫调节剂功能，在临床上有调节血糖的作用，在功能食品上有调节肠道功能的产品。特别在作为饲料添加剂使用，具有调节动物非特异免疫、调节肠道功能的双重功效,同时其甘露糖末端可凝集有害微生物，抑制致病菌的侵染，与目前广泛推广应用的美国酵母甘露寡糖相比，其有效剂量低，效果明显，可替代饲用抗生素，保持动物健康，对于畜牧养殖业意义重大。

总的来说，功能性低聚糖具有以下各种生理功能：促进以双歧杆菌为代表的有益菌的增殖；减少有毒发酵产物及有害细菌酶的产生；抑制病原菌和腹泻或便秘；保护肝脏功能；降低血清胆固醇和血压；增强机体免疫力、抗癌；低能量或无能量，不会引起龋齿[6]。另外，由于低聚糖不被人体消化吸收，属于低分子量的水溶性膳食纤维。甘露低聚糖它存在于魔芋粉、瓜尔豆胶、田菁胶及多种微生物细胞壁中，由于微生物的细胞壁有相当一部分是由葡萄糖和甘露糖聚合而成，因此甘露低聚糖有较高的生物活性,在营养改善、食品工业、养殖饲料等方面有广阔应用前景。

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