1. 研究目的与意义
功能性低聚木糖是当前最高效和最新型的低聚糖产品之一，作为一个新兴的功能性糖产品，低聚木糖已经成功在饲料添加剂进行推广应用，并且表现出良好的生物促生和保健效果。基于化学和生物学预测分析，未来低聚木糖在医药、保健品和食品领域将具有更大的应用空间。由于缺乏高纯度的低木聚糖，目前在对于低聚木糖的免疫、人体代谢等相关研究的工作鲜见报道，因此研究和制备高纯度的低聚木糖样品，对于生物学功能的基础研究和市场开发具有重要的意义。
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。
低聚糖酶是由2-8个木糖分子以β-1,4-木糖苷键连接而成的功能性低聚糖，具有独特的免疫增强和保健促生功效，是目前效价比最高的双歧因子之一。现已成功地应用于食品和饲料添加剂行业，成为当前研发的热点，市场发展空间巨大。
目前低聚木糖的分析和检测主要采用高效液相色谱法（hplc）。由于低聚木糖产品均为聚合度相近的各种低聚糖组分的混合物，采用普通的hplc尚不能高效分离这些糖组分，因而难以对低聚木糖进行准确的定量测定，从而制约了低聚木糖产品的质量控制、品质评定及工艺技术优化。高效阴离子交换色谱-脉冲安培法（hpaec-pad）利用糖类物质在强碱性介质中可以发生酸性解离的原理，采用高效阴离子交换色谱柱分离糖类，利用糖分子结构中的羟基在金电极表面发生氧化还原反应时产生的电流实现检测。与普通的hplc相比，hpaec可利用不同相对分子质量的低聚糖之间羟基解离度的细微差异实现它们的精确分离，具体操作方便、针对性强、灵敏度高和应用范围广等优点，适用于低聚糖的定性分析和定量检测，并已成功用于菊糖等低聚糖的分析。尽管swennen等采用carbopac pa100阴离子交换柱实现了对低聚木糖组分以及阿拉伯糖基低聚木糖组分的分离，但未对分离条件做进一步的优化，且未建立定量分析方法。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：
1、批式定向酶解工艺条件的研究；
2、多轮深度定向酶解工艺条件的研究；
4. 研究创新点
采用定向酶解制取低聚木糖的技术原理和方法，HPAEC-PAD测定低聚木糖的实验方法，研究批式定向酶解工艺条件，多轮深度定向酶解工艺条件，以及典型的定向酶解反应历程，最后分离和纯化低聚木糖，旨在得到高产率的高纯度食品级低聚木糖粉状产品。
