低聚甘露糖

低聚甘露糖(mannooligosaccharides，MOS)是指D-甘露糖以β -1,4- 糖苷鍵相連的聚合度在2～10 之間的寡糖，又稱甘露寡糖。其具有不被人體胃腸道消化，但可以促進生物體內(nèi)以雙歧桿菌為代表的腸道益生菌群的特異性增殖并抑制有害菌的生長，減少有毒代謝產(chǎn)物的生成，改善人體腸道功能的作用，防止便秘，保護肝臟，抗腫瘤及增強免疫力，可用作食品或飼料添加劑及保健食品。采用內(nèi)切甘露聚糖酶水解甘露聚糖，可獲得以甘露二糖、甘露三糖等為主的低聚甘露糖。

低聚甘露糖具有低熱值、低甜度、不引發(fā)齲齒、不增加血糖濃度等特點，是新一代的功能性食品。

低聚糖分離純化的方法主要有活性炭柱層析法，酵母發(fā)酵法和凝膠柱層析法等。酵母發(fā)酵法需先篩選出合適的酵母菌種且要求樣品組分相對簡單。凝膠柱層析分離效果很好，速度快，但所用凝膠成本很高，且上樣量受到很大的限制。相比較而言，活性炭柱層析具有成本低，分離效果好，上樣量大，還同時有脫色脫鹽的效果，非常適合制備單一低聚糖產(chǎn)品。

目前，低聚甘露糖的生產(chǎn)方法主要包括從天然原料中提取、化學降解及生物降解。前兩種方法的后期處理較為復(fù)雜，且借助酸堿水解的化學法成本高且對環(huán)境的污染大。生物降解的過程無毒且安全，反應(yīng)條件溫和，能耗低，節(jié)約資源且保護環(huán)境，是生產(chǎn)MOS 最理想的方法。而酶法生產(chǎn)低聚甘露糖主要受制于所用的關(guān)鍵酶的催化效率較低、酶的生產(chǎn)和使用成本較高，以及底物黏度過大難以實現(xiàn)高濃度的生產(chǎn)。因此，若要實現(xiàn)酶法制備低聚甘露糖的工業(yè)化生產(chǎn)，必須在水解KGM 的關(guān)鍵酶的研究方面取得突破性進展。

1、腸道保護。獨有甘露糖受體結(jié)合位點，優(yōu)先與人體腸道細胞表面的甘露糖受體結(jié)合，防止病原微生物對動物體腸道粘膜上皮的粘附，實現(xiàn)病原細菌的排除。

2、調(diào)節(jié)微生態(tài)平衡。甘露糖不被人體腸胃道內(nèi)消化吸收，直接進入大腸，高選擇性地給予腸道內(nèi)雙歧桿菌等有益菌提供培養(yǎng)基質(zhì)，迅速刺激有益菌大量繁殖，提高有益菌活力，改善腸道微生態(tài)環(huán)境，全面提高各項生理功能。

3、防止便秘。雙歧桿菌發(fā)酵低聚糖生產(chǎn)大量的短鏈脂肪酸能刺激腸道蠕動，改善腸道功能，增加糞便濕度并保持一定的滲透壓，從而防止便秘的發(fā)生。 

4、防止肥胖。低聚糖很難被消化道中的酶分解，很難被人體消化吸收。據(jù)測定，其熱值在1.5cal/g以下。人體攝入后，不會引起肥胖。同時因其類似于一種水溶性纖維，可以起到降低血清膽固醇和改善血脂的作用。

5、提高免疫力。低聚甘露糖具有免疫原性，有效刺激免疫應(yīng)答，而且能與毒素、病毒和真菌細胞的表面結(jié)合，增強細胞及體液免疫反應(yīng)，防菌抗病。

6、抑制癌細胞作用。正常人空腹胃液中含102～105細菌，其中正常菌群的破壞造成胃黏膜損壞、引發(fā)胃潰瘍，也可造成幽門螺旋桿菌的定植和大量繁殖、引起胃炎等癌前病變，從而引發(fā)胃癌。因而，低聚甘露糖通過調(diào)節(jié)胃腸道菌群失衡（促進有益菌的生長，抑制幽門桿菌的定制和繁殖）和直接殺傷或抑制胃癌細胞可能是防治胃癌的有效途徑。

7、清除自由基。許多疾病的發(fā)生與自由基引發(fā)的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)有關(guān)（MDA是脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的最終代謝產(chǎn)物，間接反映細胞損傷程度）。低聚甘露糖能通過復(fù)雜的還原反應(yīng)直接清除活性氧自由基，通過體內(nèi)代謝途徑，提高其活性，降低血漿、肝臟、小腸、胰腺的MDA含量，可預(yù)防、控制或延緩疾病的發(fā)生。