低聚糖功能性質(zhì)課件

功能性低聚糖的生理特性綜述報告人：賈麗麗指導(dǎo)老師：樂國偉施用暉低聚糖簡介

低聚糖(Oligosaccharides)又稱寡糖，是指由2-10個分子單糖通過糖苷鍵連接形成直鏈或支鏈的低度聚合糖。低聚糖主要分為普通低聚糖和功能性低聚糖兩大類。功能性低聚糖是指對人、動物、植物等具有特殊生理作用的低聚糖。它的甜度一般只有蔗糖的30-50%，具有低熱量、抗齲齒、防治糖尿病、改善腸道菌落結(jié)構(gòu)等生理作用。由于功能性低聚糖特殊的生理作用，使其成為集營養(yǎng)、保健、食療于一體的新一代食效原料，是替代蔗糖的新型功能性糖源，具有廣泛的用途和應(yīng)用前景。低聚糖在動物體內(nèi)的功能

雙歧桿菌是腸道有益微生物的典型代表。人體內(nèi)雙歧桿菌含量的高低是健康與否的重要標(biāo)志。功能性低聚糖由于其糖分子相互結(jié)合的位置特殊，人體胃腸道內(nèi)沒有代謝此類低聚糖的β-半乳糖苷酶系，當(dāng)通過消化道時不能被其中的酸和酶分解，而直接進(jìn)入大腸為雙歧桿菌利用，使雙歧桿菌得以快速增殖。雙歧桿菌通過在腸道中磷壁酸與腸黏膜上皮細(xì)胞密切結(jié)合，與其他厭氧菌共同占據(jù)腸黏膜表面，形成生物學(xué)屏障，并通過細(xì)胞代謝物阻止致病菌、條件致病菌的定植和入侵，調(diào)節(jié)和恢復(fù)腸道內(nèi)微生態(tài)菌群的平衡。在營養(yǎng)物質(zhì)有限的情況下，雙歧桿菌通過優(yōu)勢生長，可以競爭性地消耗致病菌的營養(yǎng)素；同時代謝產(chǎn)生有機酸等物質(zhì)，使腸道內(nèi)的局部pH值降低并刺激腸道蠕動，從而抑制病原微生物和腐敗菌的生長繁殖，減少有毒物質(zhì)的產(chǎn)生，達(dá)到維持腸道正常菌群和改善胃腸道功能的目的。

低聚糖促進(jìn)雙歧桿菌增殖

腸道病原菌如大腸桿菌的細(xì)胞表面或絨毛上具有類幾丁質(zhì)結(jié)構(gòu)，它能識別腸壁細(xì)胞的特異性受體與之結(jié)合，并在腸壁上繁殖，導(dǎo)致疾病發(fā)生。低聚糖與病原菌在腸壁上的受體非常相似，可競爭性地與病原菌結(jié)合，使病原菌無法結(jié)合到腸壁上，從而得不到生長所需的養(yǎng)分而失去致病能力。例如，有研究表明一些人乳低聚糖由于含有和腸道表皮細(xì)胞表面受體類似的結(jié)構(gòu)，通過競爭性抑制，直接結(jié)合于病原微生物和毒素表面，阻止其與腸道上皮細(xì)胞的結(jié)合。另一些則結(jié)合到消化道粘膜上皮細(xì)胞的受體上，阻止病原微生物或毒素與腸道上皮細(xì)胞的受體結(jié)合，從而防止感染的發(fā)生。在人乳低聚糖的體外實驗中顯示，海藻低聚糖在對抗由內(nèi)毒素性大腸桿菌所釋放的耐熱內(nèi)毒素（ST)中，表現(xiàn)出了良好的抑制功能。鑲嵌于細(xì)胞膜上的跨膜鳥苷一磷酸(GMP)環(huán)化酶的膜外部分包含了一個ST毒素結(jié)合位點。而在其胞內(nèi)部分則含有一個蛋白激酶活性區(qū)和一個GMP環(huán)化酶活性區(qū)。ST毒素一旦與GMP環(huán)化酶的膜外受體部分結(jié)合，就會跨膜激活GMP環(huán)化酶膜內(nèi)活性區(qū)，從而催化鳥苷三磷酸向環(huán)鳥苷酸(CGMP)的轉(zhuǎn)化。低聚糖抑制腸道病原微生物增殖CGMP具有抑制氯離子通道的功能。因而使得液體大量通過腸道內(nèi)皮細(xì)胞微絨毛表面，涌入腸腔，并隨排泄物排出體外，形成菌痢。在該實驗中人乳低聚糖和處于結(jié)合狀態(tài)的海藻低聚糖抑制了70．80％的GMP環(huán)化酶活性，通過結(jié)合ST受體抑制大腸桿菌耐熱內(nèi)毒素所引起的細(xì)菌性痢疾。低聚糖影響腸道中酶活性由于人體胃腸道內(nèi)缺少一些使低聚糖代謝的酶，低聚糖食用后難以在消化道中酶解，因而可抑制腸道內(nèi)與氨及有害物質(zhì)生成有關(guān)的酶如β-葡萄糖醛酸苷酶的活性，同時也可以影響與致癌物質(zhì)相關(guān)的酶如偶氮還原酶的活性。間接生理功能增強肌體抗氧化功能降血脂、降低膽固醇防治便秘增強機體免疫力抑制、預(yù)防腫瘤低聚糖的抗氧化功能

在需氧生物體內(nèi)都存在著氧自由基，正常情況下，氧自由基在體內(nèi)保持著穩(wěn)定的動態(tài)平衡，但是一旦這個平衡被破壞，很容易造成氧自由基的堆積。氧自由基的性質(zhì)非?；顫?，會損傷生物膜脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、DNA等重要的生物大分子。它能夠破壞免疫細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)和功能，從而破壞免疫細(xì)胞的正常免疫功能，因此只有利用抗氧化劑來清除清除體內(nèi)過量的氧自由基，保護(hù)細(xì)胞免受氧自由基損傷，提高機體的抗氧化能力，才能提高機體的免疫力。

目前有研究表明，低聚糖具有增強機體的抗氧化能力的功能。例如葡-半乳低聚糖可以通過對DPPH自由基和羥自由基的清除來提高機體的抗氧化能力。陳建紅等報道魔芋葡甘低聚糖能夠有效地保護(hù)DNA免受羥自由基的損傷，并且能降低肝臟中MDA水平，提高肝臟和血漿SOD、GSH-PX活性。增強機體免疫力對體液免疫的影響大量動物試驗表明功能性低聚糖顯示出促進(jìn)抗體生成以提高機體免疫能力的作用。低聚果糖可使狗乳中IgM水平明顯升高。低聚殼聚糖可通過增加MHCII和B細(xì)胞數(shù)量，提高抗體發(fā)揮免疫作用。此外，低聚果糖還能與細(xì)菌毒素、病毒和真核細(xì)胞表面結(jié)合而成為外源抗原的助劑，能減緩抗原的吸收．增加抗體效價，從而提高了機體的細(xì)胞和體液免疫功能。對細(xì)胞免疫的影響功能性低聚糖可通過免疫細(xì)胞發(fā)揮免疫作用。巨噬細(xì)胞吞噬并分解入侵機體的微生物。通過細(xì)胞表面的MHC-Ⅱ類分子，將抗原傳遞給具有相同MHC-Ⅱ類分子的T輔助細(xì)胞，巨噬細(xì)胞還分泌白介素-1，刺激T輔助細(xì)胞，激活后的T細(xì)胞分泌IL-2。反向誘導(dǎo)T細(xì)胞分泌γ干擾素，從而刺激B細(xì)胞分化出漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞，并促進(jìn)NK細(xì)胞增殖并增強它們的活性。低聚糖可激活T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，促進(jìn)低聚糖可激活T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，促進(jìn)細(xì)胞因子分泌，影響相關(guān)免疫細(xì)胞，發(fā)揮重要的免疫功能。降血脂、降低膽固醇

高血脂癥是指由于脂肪代謝或轉(zhuǎn)運異常，使血漿中一種或幾種脂質(zhì)高于正常水平的現(xiàn)象，表現(xiàn)為體內(nèi)血漿中不同脂質(zhì)異常堆積。研究發(fā)現(xiàn)，低聚糖對機體的抗氧化作用和降低機體的血脂水平之間存在一定關(guān)聯(lián)，對低聚果糖和低聚異麥芽糖的動物和人體實驗都表明，吃低聚異麥芽糖和低聚果糖對血糖、血壓、降低血清膽固醇，提高HDL／LDL比例有一定的效果。另外，雙歧桿菌可產(chǎn)生膽酸水解酶，將結(jié)合膽酸游離，而游離膽酸可抑制病原菌的生長，在pH6.0時，膽汁酸可同膽固醇結(jié)合而生成沉淀，隨大便排除體外。雙歧桿菌和低聚糖本身也可吸收膽固醇而隨大便排除，從而可有效調(diào)節(jié)血脂。低聚糖降低膽固醇的效果已從臨床實驗得到證明。防治便秘低聚糖具有通便潤腸，防止便秘的作用。例如，付小林等人通過對便秘模型小鼠的研究發(fā)現(xiàn)，低聚果糖確實具有改善便秘模型小鼠通便的作用。低聚果糖進(jìn)入體內(nèi)后，由于機體內(nèi)不含有消化低聚果糖的酶，因而能夠到達(dá)大腸，它是腸內(nèi)雙歧桿菌的活化增殖因子，被雙歧桿菌利用后，雙歧桿菌繁殖生長成優(yōu)勢菌株后分泌醋酸、乳酸等，能使腸道pH降低，促進(jìn)腸道蠕動，同時可抑制氨、吲哚、氨類腐敗物質(zhì)的生成，改善腸道環(huán)境，還可能改變內(nèi)容物的滲透壓，增加糞便水分，從而防止便秘。抑制、預(yù)防腫瘤臨床研究發(fā)現(xiàn)結(jié)腸癌患者腸道中雙歧桿菌數(shù)量低下，雙歧桿菌量少可能同發(fā)癌有關(guān)，食用雙歧桿菌和益生元對結(jié)腸癌的預(yù)防有一定作用，故有些雙岐桿菌(包括死細(xì)胞，代謝產(chǎn)物)具有很大的免疫刺激作用和抑癌作用，可活化巨噬細(xì)胞產(chǎn)生IL-1，IL-6，INF-α等多種細(xì)胞毒性效應(yīng)分子，并增強其殺癌、抑癌能力，刺激淋巴細(xì)胞有絲分裂而增殖。體外實驗看出雙歧桿菌(長雙歧、短雙歧桿菌)可促進(jìn)結(jié)腸粘膜潘式盤生產(chǎn)免疫蛋白IgA，分泌型IgA具有抗感染、抗食物過敏和吸收致癌物的功能。用人工誘發(fā)結(jié)腸癌的鼠所作試驗表明，飼料中添加低聚果糖對腫瘤發(fā)展有抑制作用，推測同刺激免疫系統(tǒng)有關(guān)。食用益生元低聚糖也可以調(diào)節(jié)腸道細(xì)菌的酶活性，腐敗細(xì)菌