1. 研究目的与意义
充分了解低聚木糖的生物功能、制备和产品应用的现状,熟悉内切木聚糖酶定向酶解的技术原理和方法,掌握超滤分离、凝胶色谱层析、高效离子交换色谱(HAPEC-PAD)检测的实验方法和技术。通过本课题的研究建立低聚木糖组分的制备方法并获得较高纯度的克级低聚木糖组分。
本论文的研究成果可为我国低聚木糖的研究提供物质保障,并可为开发低聚木糖产品提供理论指导,这对我国缩小甚至超过发达国家低聚糖产品研究开发的水平等方面具有重要的理论意义和巨大的经济、社会价值。
2. 国内外研究现状分析
在众多功能性低聚糖中,低聚木糖由于其独特的理化特性及对双歧杆菌选择性增殖而备受关注。低聚木糖无论是生理功能还是理化性质方面均优于其它非消化性低聚糖,它是有效用量最少的功能性低聚糖,同时它还具有良好的理化特性,如优良的热稳定性、酸稳定性和贮藏稳定性,甜度适中,感官特性适于与食品配伍。在日本,低聚木糖被认为是最有前途的功能性低聚糖。因此,国内外对低聚木糖的研究正日趋深入。
虽然国内外已作了许多关于低聚木糖对双歧杆菌增殖及其对肠道菌群影响的研究,体内试验和体外试验均已证实了低聚木糖对双歧杆菌的选择性增殖作用及其对机体的生理功能,但是在低聚木糖的研究开发中存在两个难题。第一个难题是缺乏低聚木糖单一组分分析用标准样品,无法对低聚木糖进行定性和定量分析,因此需要高纯度的低聚木糖单一组分用作分析标准样品。目前市场上低聚木糖单一组分的标准样品十分缺乏,市场上仅有的木二糖标样售价高达400000元/克。此外,低聚木糖是以木二糖至木六糖为主,木二糖和木三糖居多的糖混合物,其单一糖组分增殖双歧杆菌的能力、双歧杆菌代谢低聚木糖的机理尚不清楚。因此,需要确定双歧杆菌代谢低聚木糖的规律和机理,以开发出高活性的低聚木糖产品。
低聚木糖存在自然界的一些植物中如竹笋、香蕉,是植物的组成部分,但含量极少。日本三得利公司是世界上最早开始低聚木糖工业化生产的,我国也在"九五"期间立项开展对低聚木糖工业化生产研究。山东龙力生物科技有限公司与中国家业大学联合研制开发低聚木糖的工业化生产技术,并于2001年4月通过教育部组织的国家科技成果鉴定,填补了国内空白。
3. 研究的基本内容与计划
以定向酶解的低聚木糖液为底物,采用超滤分离、减压真空浓缩、凝胶色谱层析分离制备出高纯度的木二糖至木五糖,建立凝胶层析分离的技术方法并确定分离条件。
研究内容:(1)桦木木聚糖定向酶解的反应历程;(2)酶解体系超滤分离与减压浓缩;(3)低聚木糖组分的色谱层析制备
研究计划:第3-4周 桦木木聚糖定向酶解的反应历程
第5-6周 酶解体系超滤分离与减压浓缩
4. 研究创新点
制备分离出高纯度木二糖、木三糖用作分析标准样品;对双歧杆菌代谢不同聚合度低聚木糖组分的规律和机理开展研究;对双歧杆菌代谢低聚木糖单一组份的规律和机理开展研究。
