新琼寡糖的益生元效应研究
益生元，指的是不能被宿主消化吸收，但是能够选择性地促进宿主肠道内原有的一种或几种有益细菌(益生菌)的生长繁殖，抑制有害细菌生长，从而达到调整肠道菌群，促进机体健康的食品组分。由于其良好的防止肠道感染，提高免疫力，调节血脂，防癌抗癌等“益生”效果，已被越来越多的人所认识和接受，成为研究和开发的热点。目前应用较广的益生元主要是非消化性寡糖类物质，它具有活性高、副作用小等特点，例如，菊糖和果寡糖等。国际市场上大约有20种非消化性寡糖，但没有一种来源于海洋生物。新琼寡糖是由红藻来源的琼胶或琼脂糖经β-琼胶酶降解生成的以3,6内醚-α-L-半乳糖作为非还原性末端，β-D-半乳糖为还原性末端的系列中性寡糖。目前对于新琼寡糖生理活性的研究相对较少，其作为益生元的研究也尚未见报道。因此本论文的目的是通过体内、体外实验检测新琼寡糖对肠道微生态菌群的影响，确定新琼寡糖作为益生元的潜在价值以及新琼寡糖聚合度与益生元效应之间的关系。
在本实验室前期工作中，我们从海洋假别单胞菌CY24(Pseudoal teromonas as sp．CY24)中发现了两种β-琼胶酶：AgaA和AgaB。利用两种重组酶分别制备了两组聚合度不同的新琼寡糖：A系列新琼寡糖和B系列新琼寡糖。经分析A系列新琼寡糖主要为新琼四糖(51.1％)和新琼六糖(48.9％)，而B系列新琼寡糖主要为新琼八糖(42.5％)、十糖(37.8％)和十二(19.7％)糖。
体外消化实验表明，新琼寡糖能够耐受上消化道酶的消化作用。经上消化道酶消化24小时后，几乎所有的新琼寡糖不受酶的消化作用的影响，说明新琼寡糖不能被宿主胃肠道消化或吸收，可以完整到达大肠。此外通过研究各种双歧杆菌和乳杆菌在添加新琼寡糖的基础MRS培养基中的生长曲线，结果表明受试菌均能利用新琼寡糖，在一定浓度范围内新琼寡糖对受试菌的增殖具有促进作用，在l％时达到最大。对于青春双歧杆菌、双歧双歧杆菌和德氏保加利亚乳杆菌，新琼寡糖的促生长作用要大大优于果寡糖，菌株在添加1％B系列新琼寡糖的MRS培养基中达到最大生长量需12小时，而在添加1％果寡糖的MRS培养基中需24小时，比生长速率升高100％，可见新琼寡糖缩短了双歧杆菌的生长适应期，促增殖作用起效更快，而且相比于同浓度的果寡糖菌株的最大生长量增加25％。A系列新琼寡糖的益生作用稍弱于B系列新琼寡糖，但优于果寡糖。体内实验以昆明种小鼠作为实验对象，通过灌胃新琼寡糖，取粪便或盲肠内容物检测小鼠灌胃前后肠道菌群的变化。结果表明，灌胃7天后，新琼寡糖能明显增加给药组小鼠粪便中的乳杆菌和双歧杆菌数量(P<0.05)寡糖。其中B系列新琼寡糖的作用要优于A系列新琼寡糖，且对乳杆菌的增殖作用要好于双歧杆菌。新琼寡糖的益生元效用具有持久性，停止灌胃一周后仍能检测到小鼠盲肠内益生菌的增殖。另外研究中发现，新琼寡糖对肠道中某些有害菌具有一定的抑制作用。由此可见，小鼠摄入新琼寡糖后改善了其肠道菌群的结构，选择性地促进了双歧杆菌与乳酸杆菌的增殖，同时抑制了有害菌如肠球菌等的生长。
综上所述，本论文通过体外与体内两方面实验的研究，证明了新琼寡糖能够耐受消化酶作用，可以明显改变肠道菌群的结构，促进双歧杆菌和乳酸杆菌的增殖，抑制有害菌的生长。而且其益生作用与聚合度有关，聚合度高的寡糖效果优于聚合度低的寡糖，新琼寡糖对于乳杆菌的促增殖作用相对双歧杆菌来说也更强一些，这些都为今后新琼寡糖益生元效应机制研究提供了理论依据和指导意义。由此，新琼寡糖是一种新型的潜在的益生元。本研究丰富了新琼寡糖的活性，填补了国内外此研究领域的空白，为开发和寻找新型的益生元开辟了新途径，也为合理利用海藻资源提供了新的思路，具有重要的理论和实践意义。
新琼寡糖;益生元;双歧杆菌;乳酸杆菌;β-琼胶酶
中国海洋大学
硕士
生药学
于文功
2006
中文
R285
57
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）