概述
2'-巖藻糖基乳糖,英文名2'-Focusllactose,可用縮寫2'-FL表示。2'-巖藻糖基乳糖是母乳中含量最豐富的HMO,是母乳低聚糖和乳鐵蛋白中重要的免疫活性成分,表現(xiàn)為淡黃色粉末。從結構上看,2'-巖藻糖基乳糖可由巖藻糖(fucose)和乳糖(lactose)通過β-1,2糖苷鍵連接而成。
眾所周知,嬰兒出生后的骨骼發(fā)育很大程度上影響了峰值骨量。增加峰值骨量,有利于成年乃至老年保持最佳骨量,預防骨折和骨代謝疾病,因此在嬰兒生長期提高骨量峰值對維持骨健康具有重要意義。母乳中營養(yǎng)物質豐富,其中母乳低聚糖具有諸多生物活性,然而目前母乳低聚糖促進嬰兒骨骼發(fā)育的相關作用機制尚未清楚。因此,明確2'-巖藻糖基乳糖對骨骼發(fā)育的促進作用具有十分重要的意義。以生長期的C57BL/6N小鼠為研究對象,分別灌胃不同劑量的2'-巖藻糖基乳糖,持續(xù)4周,利用酶聯(lián)免疫吸附實驗,顯微CT等方法測定補充2'-巖藻糖基乳糖對小鼠骨骼發(fā)育產(chǎn)生的影響。結果發(fā)現(xiàn),與對照組相比,補充高劑量(6361 mg/kg bw)的2'-巖藻糖基乳糖能夠增加生長期股骨長度,提高血清中礦物質(Ca和P)含量,提高血清中成骨標記物水平,降低血清中破骨標記物的水平,增強小鼠骨密度和改善骨微觀結構,促進生長期小鼠的骨骼發(fā)育。該項研究結果對開發(fā)優(yōu)質嬰兒配方粉和嬰兒個性化營養(yǎng)具有重要的意義[1]。
2'-巖藻糖基乳糖是母乳寡糖中含量最高的寡糖(約占31%),在嬰幼兒的生長發(fā)育中起重要作用。2019年底,2'-巖藻糖基乳糖已經(jīng)在歐盟獲批作為新型食品投入市場,因此,如何高效、安全地生產(chǎn)2'-巖藻糖基乳糖成為當下的研究熱點。近年來針對2'-巖藻糖基乳糖的學術研究進展迅速,其生物制備技術已步入產(chǎn)業(yè)化實施階段,未來將成為嬰幼兒配方奶粉產(chǎn)業(yè)的重要風口。與其他方法相比,利用微生物細胞工廠進行2'-巖藻糖基乳糖的合成具有成本低,安全,快捷等特點,可以實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)2'-巖藻糖基乳糖[2-3]。
制備方法
2'-巖藻糖基乳糖的生產(chǎn)方法屬于母乳低聚糖生產(chǎn)技術領域,該生產(chǎn)方法的具體實驗步驟包括:
1)對含有2'-巖藻糖基乳糖的微生物發(fā)酵液進行過濾處理;
2)對過濾后的料液進行離子交換,除去有機雜質和降低料液電導率;
3)對上一步驟得到的料液進行濃縮;
4)對濃縮后的料液進行提純;對提純后的料液進行離子交換和大孔吸附樹脂處理,進一步降低料液電導率;
5)對上一步驟得到的料液進行濃縮;
6)對濃縮后的料液進行真空帶式干燥,得到固體粉末成品。該制備方法工藝簡單,提高了2'-巖藻糖基乳糖的收率及純度,同時采用真空帶式干燥可得到松散堆積密度為600~800g/L的高密度固體粉末產(chǎn)品[4]。
檢測方法
樣品前處理步驟:在液態(tài)乳或將乳粉溶于水獲得的乳粉溶液中,加入蛋白質沉淀劑沉淀蛋白,然后過濾;
樣品凈化步驟:利用濾膜和凈化柱對樣品進行凈化:
樣品檢測步驟:通過陰離子交換色譜進行測定。
本檢測方法前處理簡單,快速,并且可以提高檢測準確性[5]。
功效
巴斯夫旗下人類營養(yǎng)Newtrition?品牌在2019年年初向嬰幼兒營養(yǎng)品市場推出2'-巖藻糖基乳糖,一種占比最大的母乳低聚糖(HMO)產(chǎn)品。HMO是一類獨特的、天然存在于母乳中的碳水化合物,是母乳中僅次于脂肪和乳糖的營養(yǎng)成分。2'-巖藻糖基乳糖是轉基因大腸桿菌菌株通過微生物發(fā)酵產(chǎn)生的。使用食品范圍包括嬰兒配方奶粉(0-1歲)、二段嬰兒配方奶粉(6個月-1歲)、特殊飲食用途嬰兒配方奶粉以及幼兒配方補充食品的成分。研究表明,2'-巖藻糖基乳糖支持健康的腸道微生物組成和免疫系統(tǒng)的發(fā)育,可以預防過敏性疾病,并在人體正常的大腦功能和認知發(fā)展中起著重要作用?;趯φ衬ぱ装Y的處理能力,2'-巖藻糖基乳糖還是消化健康領域中一種很有前景的成分。
應用
2'-巖藻糖基乳糖具有改善,預防或治療由血栓形成引起的多種心腦血管疾病的效果的。含有2′巖藻糖基乳糖的食品組合物及藥物組合物可以用于治療血管疾病以及一些炎癥。在部分藥物組合物中,2′-巖藻糖基乳糖對作為血小板激動劑的膠原相關肽,膠原表現(xiàn)出拮抗(抑制)作用,可以用來抑制由血小板的非正常作用引起的血栓的形成[6]。而骨橋蛋白和2'-巖藻糖基乳糖的組合可用于預防或治療影響人或動物受試者的由炎癥因子分泌導致的免疫性疾病或紊亂,尤其可用于預防或治療因細胞因子分泌,例如INFγ,IL2,IL4,IL17,IL6,IL10,TGFβ,Tbet,GATA3和NFκB和/或免疫球蛋白分泌,例如IgE和Ig1而導致的疾病或紊亂[7]。
以2'-巖藻糖基乳糖和海藻提取物為原料可以制備滌綸大生物纖維。首先制備改性二氧化硅,再通過含有0.52wt%的2'-巖藻糖基乳糖和5-10wt%的海藻提取物的溶液處理改性介孔二氧化硅,用處理后的介孔二氧化硅摻雜制備聚對苯二甲酸乙二醇酯母粒,再與聚對苯二甲酸乙二醇酯切片采用熔融紡絲工藝制備滌綸纖維,得到含2'-巖藻糖基乳糖和海藻提取物的滌綸大生物纖維。經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn),所述含2'-巖藻糖基乳糖和海藻提取物的滌綸大生物纖維具有良好的抗菌,抗病毒,抗氧化特性,可用于功能織物的制造[8]。
參考文獻
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[8]池姍,黃效華,劉彥明,等.一種含2'-巖藻糖基乳糖和海藻提取物的滌綸大生物纖維及其制備方法:CN202310631333.3[P].CN116623312A.