一种结冷胶寡糖及其在益生元中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种结冷胶寡糖及其在益生元中的应用，属于生物技术领域。本发明专利技术提供了一种结冷胶寡糖，所述结冷胶寡糖的主链基本结构包含了四糖单元，所述四糖单元为D

【技术实现步骤摘要】
一种结冷胶寡糖及其在益生元中的应用


[0001]本专利技术涉及一种结冷胶寡糖及其在益生元中的应用，属于生物


技术介绍

[0002]结冷胶是美国食品和药物管理局(FDA)批准的安全的微生物多糖，由伊乐藻假单胞杆菌以低成本大量生产，广泛用于食品工业，农业，化学工业和生命科学。结冷胶难以被双歧杆菌和乳杆菌消化，限制了它们作为益生元的潜力。来源于结冷胶的寡糖具有作为商业化的安全的功能性寡糖的潜力。
[0003]寡糖是一类不可消化的碳水化合物，通常由少于10个单糖组成。日益增多的寡糖被用作益生元，通过调节肠道菌群的活性，刺激有益细菌的生长，积累末端代谢产物短链脂肪酸(SCFAs)而有益于健康。SCFAs主要由乙酸盐，丙酸盐和丁酸盐组成，这解释了宿主与肠道菌群之间的许多生理相互作用，包括能量稳态，脂质和碳水化合物的代谢和炎症信号的抑制。例如，阿拉伯糖木聚寡糖刺激了人粪便培养物中双歧杆菌的生长和短链脂肪酸(SCFAs)的产生。低聚半乳糖的补充可逆转患有酒精戒断综合征的大鼠肠道菌群的营养不良并修复正常的肠道通透性。然而，目前结冷胶寡糖作为益生元的研究较少。
[0004]目前，寡糖的发酵益生作用的研究大多集中于动物体内实验，动物实验周期长，成本高并且不能在实验过程中实时监测动物肠道内的变化。如果可以利用肠道反应器来替代动物实验，那么就可以节约大量时间，降低成本，并可以准确实时监测发酵过程，还具有较好的重复性。国内和国外研究者研发出多种不同类型的体外消化反应器，并且国外已经具有投入市场的胃肠道反应器。Molly等以人体口腔、胃和肠为原型，设计了一种五联罐的人体胃肠道微生态模拟器(SHIME)。Minekus等分别开发了模拟胃和小肠消化的TIM
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1和模拟大肠发酵的TIM
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2。SHIME和TIM是目前最常见的模拟人体消化生物反应器。专利技术人课题组前期开发了一种结合TIM
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1和TIM
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2功能的模拟胃肠道反应器(GSR)，即GSR既可以模拟人体胃和小肠的消化过程，又可以模拟大肠结肠的发酵过程；如何得到一种新型结冷胶寡糖，并应用该胃肠道反应器来模拟结冷胶寡糖在结肠内的发酵过程；以探究他们作为益生元的应用潜能，成为研究的热点。

技术实现思路

[0005]为了得到一种新型的结冷胶寡糖，并将其作为益生元进行应用，本专利技术提供了一种结冷胶寡糖，所述结冷胶寡糖的主链基本结构包含了四糖单元，所述四糖单元为D
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葡萄糖、D
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葡萄糖醛酸、L
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鼠李糖，所述D
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葡萄糖、D
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葡萄糖醛酸、L
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鼠李糖的摩尔比为(4～6)：(1.2～1.9)：(2.4～3.6)。
[0006]在本专利技术的一种实施方式中，所述D
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葡萄糖、D
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葡萄糖醛酸之间通过β
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(1
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4)键连接。
[0007]在本专利技术的一种实施方式中，所述D
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葡萄糖醛酸、D
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葡萄糖之间通过β
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(1
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4)键连接。
[0008]在本专利技术的一种实施方式中，所述D
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葡萄糖、L
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鼠李糖之间通过α
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(1
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4)键连接。
[0009]在本专利技术的一种实施方式中，所述L
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鼠李糖、D
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葡萄糖之间通过β
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(1
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3)键连接。
[0010]在本专利技术的一种实施方式中，所述结冷胶寡糖的聚合度范围为2～6。
[0011]本专利技术还提供了上述结冷胶寡糖的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0012](1)将结冷胶加入到水中，搅拌、混匀后添加HCl溶液，以使HCl终浓度为0.4～0.5M，得到反应体系，将反应体系在70～80℃水浴中搅拌水解至少36h；
[0013](2)将步骤(1)经水解之后的反应体系的pH调节至7.0，溶液通过微孔滤膜，通过使用旋转蒸发仪将上清液浓缩至原始体积的1/10～1/15，得到浓缩溶液；
[0014](3)将乙醇添加到浓缩溶液中，以使乙醇最终浓度达到70～75％，得到混合物；并将混合物静置6～10小时后，将该溶液离心后弃去沉淀物；
[0015](4)向步骤(3)得到的上清液中加入乙醇，使乙醇终浓度达到85～90％，静置6～10小时，以获得寡糖沉淀；
[0016](5)寡糖沉淀通过100
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500Da的透析袋透析去除盐分并干燥，即得到结冷胶寡糖。
[0017]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)为，将5～10g结冷胶加入到1L去离子水中，不断搅拌使其混匀后添加HCl溶液，以使HCl终浓度为0.4～0.5M，得到反应体系，将反应体系在70～80℃水浴中搅拌水解36h；
[0018]在本专利技术的一种实施方式中，将步骤(1)经水解之后的体系用5～10M NaOH将pH调节至7.0。
[0019]在本专利技术的一种实施方式中，将步骤(2)浓缩溶液经70～75％(v/v)的乙醇沉淀，除去大分子。
[0020]在本专利技术的一种实施方式中，将步骤(3)上清液经85～90％(v/v)的乙醇沉淀，得到寡糖沉淀物。
[0021]在本专利技术的一种实施方式中，所述透析袋截留分子量范围为100
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500Da。
[0022]本专利技术还提供了一种提高肠道菌群代谢产物中短链脂肪酸含量的产品，所述产品中含有上述结冷胶寡糖。
[0023]在本专利技术的一种实施方式中，所述短链脂肪酸为乙酸，丙酸，丁酸中的一种或多种，或者，所述短链脂肪酸含量是指短链脂肪酸总量。
[0024]在本专利技术的一种实施方式中，所述产品包括食品、药品或保健品。
[0025]本专利技术还提供了一种提高肠道中产丁酸菌的丰度的产品，所述产品中含有上述结冷胶寡糖。
[0026]在本专利技术的一种实施方式中，所述产丁酸菌包括瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)、毛螺菌科(Lachnospiraceae)、Lachnoclostridium属和毛螺菌属(Lachnospira)。
[0027]在本专利技术的一种实施方式中，所述产品包括食品、药品或保健品。
[0028]本专利技术还提供了上述结冷胶寡糖，或上述方法在提高肠道菌群代谢产物中短链脂肪酸含量，或在提高肠道中产丁酸菌的丰度中的应用。
[0029]本专利技术还提供了上述结冷胶寡糖在制备提高肠道菌群中产丁酸菌的丰度的产品，或在制备能够提高肠道中产丁酸菌的丰度的产品中的应用。
[0030]本专利技术还提供了一种提高肠道菌群中产丁酸菌的丰度的方法，所述方法为，将提取得到的肠道菌群接种含有结冷胶寡糖的培养基中进行培养。
[0031]本专利技术还要求保护结冷胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结冷胶寡糖，其特征在于，所述结冷胶寡糖的主链基本结构包含了四糖单元，所述四糖单元为D
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葡萄糖、D
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葡萄糖醛酸、L
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鼠李糖，所述D
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葡萄糖、D
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葡萄糖醛酸、L
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鼠李糖的摩尔比为(4～6)：(1.2～1.9)：(2.4～3.6)。2.如权利要求1所述的结冷胶寡糖，其特征在于，所述结冷胶寡糖的聚合度范围为2～6。3.权利要求1或2所述的结冷胶寡糖的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将结冷胶加入到水中，搅拌、混匀后添加HCl溶液，以使HCl终浓度为0.4～0.5M，得到反应体系，将反应体系在70～80℃水浴中搅拌水解至少36h；(2)将步骤(1)经水解之后的反应体系的pH调节至7.0，溶液通过微孔滤膜，通过使用旋转蒸发仪将上清液浓缩至原始体积的1/10～1/15，得到浓缩溶液；(3)将乙醇添加到浓缩溶液中，以使乙醇最终浓度达到70～75％，得到混合物；并将混合物静置6～10小时后，将该溶液离心后弃去沉淀物；(4)向步骤(3)得到的上清液中加入乙醇，使乙醇终浓度达到85～9...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹晓北，徐静静，朱莉，蒋芸，吴剑荣，张洪涛，李志涛，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：