一种具有促进双歧杆菌和乳酸杆菌生长的核心岩藻糖基化寡糖及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种具有促进双歧杆菌和乳酸杆菌生长的核心岩藻糖基化寡糖及其应用；该功能寡糖包含核心岩藻糖(又称α1‑6岩藻糖)、N‑乙酰葡糖胺(GlcNAc)，是GlcNAc以α1‑6糖苷键连接岩藻糖；本发明专利技术还公开了核心岩藻糖基化二糖，三糖的合成方法。本发明专利技术所公开的核心岩藻糖基化寡糖的特点是可以使短双歧杆菌、短乳酸杆菌等有益菌增殖，从而调节肠道菌群并增殖B细胞、增强机体免疫力的作用。

A core fucosylated oligosaccharide with Bifidobacterium and Lactobacillus growth and its application

The invention discloses a core fucose oligosaccharide oligosaccharide and its application to promote the growth of bifidobacteria and Lactobacillus. The oligosaccharide contains core fucose (also known as alpha 1, 6 fucose), N acetyl glucosamine (GlcNAc), and GlcNAc with alpha 1 6 glycosides to connect fucose; the invention also discloses the core fucosylation two The synthesis of sugar, three sugar. The core fucosylated oligosaccharides in the present invention are characterized by the ability to proliferate beneficial bacteria such as Bifidobacterium and Lactobacillus short, so as to regulate the intestinal flora and proliferate B cells and enhance the immunity of the body.

【技术实现步骤摘要】
一种具有促进双歧杆菌和乳酸杆菌生长的核心岩藻糖基化寡糖及其应用
本专利技术属于食品
，涉及一种核心岩藻糖基化寡糖的合成方法及其在调节肠道菌群、提高机体免疫力方面的应用。
技术介绍
肠道不仅是消化、吸收和营养物质交换的重要场所，也是人体最大的免疫器官。人体肠道内存在数量庞大、结构复杂的肠道微生态系统，宿主和外部环境建立起一个动态的生态平衡，对人体的健康起着重要作用。当机体衰老、环境污染、饮食改变、滥用抗生素等时，往往使肠道微生态系统受到破坏，从而引起肠道菌群失调。临床上肠道菌群失调患者常伴有双歧杆菌、乳酸杆菌数量减少。因此增殖患者体内益生菌数量可以改善患者肠道微生态状态。在婴儿出生后的5～7d，双歧杆菌的增长达到高峰，然后成为婴幼儿期的肠道特征菌群，构成一个生物学屏障，组织致病菌的入侵，同时还能抑制有害细菌的生长。而幼儿离乳期时，儿童由混合喂养转向成人饮食，双歧杆菌逐步减少到总菌数的10％左右，而且双歧杆菌的类型也由婴儿双歧杆菌、短双歧杆菌转变为成人型长双歧杆菌和青春型双歧杆菌，进入老年期，双歧杆菌进一步减少。另外，乳酸杆菌具有维持肠道内菌群平衡，提高机体免疫力，促进营养物质吸收等多种功能。益生元是目前调整肠道菌群的主要手段之一。利用益生菌或益生元调节肠道菌群是近年的研究热点，相关研究国内外均有报道。益生元的化学本质是一些不能被消化的短链碳水化合物，又被称为低聚糖。益生元进入结肠后可有选择地刺激结肠中的一种或少数几种(如双歧杆菌或乳酸杆菌)有益细菌的生长，从而对宿主产生有益的作用。中国专利公开号CN103402376，公开日2011年12月22日，公开了促进有益细菌生长的中性人乳寡糖。2’岩藻糖基乳糖及3’岩藻糖基乳糖(O-聚糖的一种)能够增殖肠道有益菌并抑制肠道有害菌。但是，目前所发现的HMO中并无核心(α1,6)岩藻糖基化的寡糖结构。而核心岩藻糖基(α1,6岩藻糖基)化聚糖结构主要存在于糖蛋白的N聚糖结构中。核心岩藻糖基(α1,6岩藻糖基)修饰是蛋白质N-糖基化的重要方式。核心岩藻糖基修饰参与蛋白质正确折叠、定位、空间构象维持、肿瘤转移、分子间及细胞间相互作用等重要的生理及病理过程。最近N-聚糖对肠道菌群的影响逐渐得到人们的关注，但核心岩藻糖基寡糖对肠道微生态系统的影响还没有报道。
技术实现思路
本专利技术公开了一种具有调节肠道菌群内环境的核心岩藻糖基化功能寡糖。该功能寡糖包含核心岩藻糖(又称α1-6岩藻糖)、N-乙酰葡糖胺(GlcNAc)，其特点是可以使短双歧杆菌、短乳酸杆菌等有益菌增殖，从而调节肠道菌群的作用。本专利技术还公开了核心岩藻糖基化二糖，三糖的合成方法。所述的核心岩藻糖基化功能寡糖，其包含杂合型及复合型N-聚糖来源的核心岩藻糖基化寡糖。具体的，上述技术方案中所述核心岩藻糖基化的寡糖，是GlcNAc以α1-6糖苷键连接岩藻糖。具体的，上述技术方案中所述的核心岩藻糖基化功能寡糖，包括Fucα1-6GlcNAc(二糖)，GlcNAcβ1-4(Fucα1-6)GlcNAc(三糖)，Man1GlcNAc2(Fucα1-6)，Man3GlcNAc2(Fucα1-6)，GlcNac2Man3GlcNAc2(Fucα1-6)等；即结构如下：R选自下述结构：具体的，上述技术方案中所述的核心岩藻糖基化功能寡糖调节肠道菌群功能方面的应用。所述的应用是促进肠道内有益菌增殖，从而调节肠道菌群结构、并上调B细胞从而增强机体免疫力。具体的，上述技术方案中所述的功能寡糖，其可以促进有益菌增殖。所述的有益菌不仅包括短双歧杆菌、短乳酸杆菌，也包括两歧双歧杆菌、短双歧杆菌、加氏乳杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、唾液乳杆菌、发酵乳杆菌中一种或几种。本专利技术实施例中使用的代表性菌株如下：短乳酸杆菌(Lactobacillusbrevis)ATCC367；加氏乳杆菌(Lactobacillusgasseri)ATCC33323；短双歧杆菌(Bifidobacteriumbrevestrain)A1；其参考文献如下：TherapeuticpotentialofBifidobacteriumbrevestrainA1forpreventingcognitiveimpairmentinAlzheimer'sdisease.KobayashiY,SugaharaH,ShimadaK,MitsuyamaE,KuharaTYasuokaA,KondoT,AbeK,XiaoJZ.SciRep.2017Oct18；7(1):13510.doi:10.1038/s41598-017-13368-2.本专利技术的目的在于提供一种具有调节肠道菌群功能的核心岩藻糖基化功能寡糖合成方法。所述方法是以D-葡萄糖胺盐酸盐、L-岩藻糖为原料通过化学方法合成。图1.核心岩藻糖基化修饰过程。所述方法包括以D-葡萄糖胺盐酸盐、L-岩藻糖为原料通过化学方法合成核心岩藻糖基化三糖GlcNAcβ1-4(Fucα1-6)GlcNAc或核心岩藻糖基化二糖Fucα1-6GlcNAc。核心岩藻糖基化三糖的制备方法，其是以D-葡萄糖胺盐酸盐、L-岩藻糖为原料通过化学方法合成GlcNAcβ1-4(Fucα1-6)GlcNAc三糖。核心岩藻糖基化二糖的制备方法，其是以D-葡萄糖胺盐酸盐、L-岩藻糖为原料通过化学方法合成Fucα1-6GlcNAc二糖。其合成方法通过以下技术方案来实现：由于本专利技术中通过化学方法合成核心岩藻糖基化三糖GlcNAcβ1-4(Fucα1-6)GlcNAc或核心岩藻糖基化二糖Fucα1-6GlcNAc的过程中涉及到的中间产物众多，并未一一命名，为了方便表述，仅已加粗阿拉伯数字的形式进行简述。一.核心岩藻糖化三糖[GlcNAcβ1-4(Fucα1-6)GlcNAc]的合成过程如图2合成路线以D-葡萄糖胺盐酸盐1为原料，以甲醇为溶剂，在NaOMe(甲醇钠)的作用下，2位氨基与邻苯二甲酸酐反应过夜，随后经酸酐/吡啶处理得化合物2。化合物2在路易斯酸四氯化锡的作用下与TMSN3(叠氮基三甲基硅烷)反应得1位叠氮基化的产物3，随后经甲醇钠处理得化合物4。化合物4在TCT(三聚氯腈)的催化下与苯甲醛二甲缩醛反应得4、6位苯甲缩醛保护产物5，对产物5剩下的3位羟基做Bz(苯甲酰基)保护并开环得化合物7，随后在用大保护基TBDMS(叔丁基二甲基氯硅烷)选择性保护6位得葡萄糖胺受体8。葡萄糖胺供体9由化合物2经乙酸肼和三氯乙腈/DBU(1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯)两步反应活化而来。在得到供体9和受体8后，在BF3.Et2O(三氟化硼.乙醚)的催化下，得二糖10。二糖10在TBAF(四丁基氟化铵)的作用下离去TBDMS暴露出6位羟基得到二糖受体11。岩藻糖供体的制备从全TMS(三甲基硅烷)保护反应开始。L-岩藻糖在TMSCl(三甲基氯硅烷)/Et3N(三乙胺)的作用下得到全TMS保护中间体13，中间体13在TMSI(三甲基碘硅烷)的作用下的活性供体14。供体14不经纯化与先前的受体11在位阻碱2,6-二叔丁基吡啶的参与下避光进行糖苷化反应，且TMS保护基在后处理过程中离去，得三糖15。三糖15在乙二胺作用下于100℃回流12h本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核心岩藻糖基化功能寡糖，其特征在于，包含杂合型及复合型N‑聚糖来源的核心岩藻糖基化寡糖。

【技术特征摘要】
1.一种核心岩藻糖基化功能寡糖，其特征在于，包含杂合型及复合型N-聚糖来源的核心岩藻糖基化寡糖。2.根据权利要求1所述的核心岩藻糖基化功能寡糖，其特征在于，所述核心岩藻糖基化的寡糖是GlcNAc以α1-6糖苷键连接岩藻糖。3.根据权利要求1所述的核心岩藻糖基化功能寡糖，其特征在于，所述的核心岩藻糖基化的寡糖包括Fucα1-6GlcNAc，GlcNAcβ1-4(Fucα1-6)GlcNAc，Man1GlcNAc2(Fucα1-6)，Man3GlcNAc2(Fucα1-6)，GlcNac2Man3GlcNAc2(Fucα1-6)。4.如权利要求1所述的核心岩藻糖基化功能寡糖调节肠道菌群功能方面的应用。5.根据权利要求4所述的核心岩藻糖基化功能寡糖调节肠道菌群功能方面的应用，其特征在于，所述的应用是促进肠道内有益菌增殖、从而调节肠道菌群结构、并活化B细胞从而增强机体免疫力。6.根据权利要求5所述的核心岩藻糖基化功能寡糖调节肠道菌群功能方面的应用，其特征在于，所述的有益菌包括短双歧杆菌、短乳酸杆菌、两歧双歧杆菌、短双歧杆菌、加氏乳杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、唾液乳杆菌、发酵乳杆菌。7.如权利要求1所述的核心岩藻糖基化功能寡糖的合成方法，其特征在于，所述方法是以D-葡萄糖胺盐酸盐、L-岩藻糖为原料通过化学方法合成。8.根据权利要求7所述的核心岩藻糖基化功能寡糖的合成方法，其特征在于，所述方法包括以D-葡萄糖胺盐酸盐、L-岩藻糖为原料通过化学方法合成核心岩藻糖基化三糖GlcNAcβ1-4(Fucα1-6)GlcNAc或核心岩藻糖基化二糖Fucα1-6GlcNAc。9.根据权利要求8所述的核心岩藻糖基化功能寡糖的合成方法，其特征在于，所述核心岩藻糖化三糖[GlcNAcβ1-4(Fucα1-6)GlcNAc]的合成方法，包括下述步骤：以D-葡萄糖胺盐酸盐1为原料，以甲醇为溶剂，在N...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文哲，李明，黄蔚，白亚强，李雪滢，
申请(专利权)人：大连医科大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21