基本信息
- 項目名稱：
- 新型雙歧多糖的結構與功能分析及多糖強化酸奶的開發(fā)
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 本作品在分離純化雙歧桿菌胞外多糖（exopolysaccharide, EPS）的基礎上，解析了該EPS的結構特征，驗證了其抗氧化、抗腫瘤功效，并將該雙歧桿菌EPS作為功能性基料添加到傳統(tǒng)酸奶中，開發(fā)出了一種既能改善酸奶品質(zhì)，又具有多糖活性功能的強化型酸奶。作品不僅為雙歧桿菌EPS構效關系的研究奠定了基礎，同時也為新型食品添加劑、益生元及保健產(chǎn)品的開發(fā)與應用提供了新的資源與途徑。
- 詳細介紹：
- 本作品以分離自我國廣西巴馬百歲長壽老人腸道的一株動物雙歧桿菌為材料，對其代謝產(chǎn)生的胞外多糖（exopolysaccharide, EPS）進行了分離純化；采用高效液相色譜、高效陰離子交換色譜、紅外光譜及氣-質(zhì)連用儀測定了該 EPS的分子量、單糖組成、官能團及連接方式；通過體內(nèi)、體外實驗考察了該EPS的抗腫瘤、抗氧化活性。并在此基礎上，將該雙歧桿菌EPS作為功能性基料添加到傳統(tǒng)酸奶中，開發(fā)出了一種新型的強化酸奶。該EPS的添加，提高了酸奶的黏度、穩(wěn)定性和保水性，賦予了產(chǎn)品良好的口感、質(zhì)地和風味，同時還起到了輔助的益生與保健作用。本作品不僅為雙歧桿菌EPS構效關系的研究奠定了基礎，同時也為新型食品添加劑、益生元及保健產(chǎn)品的開發(fā)與應用提供了新的資源與途徑。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 開發(fā)具有多種益生功能的生物活性多糖，為新型食品添加劑、益生元的應用提供新的資源與途徑。 從一株長壽老人源雙歧桿菌的代謝產(chǎn)物中分離純化與制備雙歧多糖，分析測定該多糖的分子量、單糖組成、官能團及連接方式等初級結構，并通過體內(nèi)、體外試驗對其抗氧化、抗腫瘤活性進行評價。在此基礎上，將雙歧多糖作為功能性基料添加到傳統(tǒng)酸奶中，最終開發(fā)一種既能改善酸奶品質(zhì)，又具有多糖活性功能的強化型酸奶。
科學性、先進性及獨特之處
- 在分離純化雙歧桿菌胞外多糖基礎上，分析該雙歧多糖的結構特征，驗證其抗氧化、抗腫瘤功效的思路與設計具有很強的科學性。 通過色譜技術純化雙歧多糖，采用高效液相色譜、高效陰離子交換色譜、紅外光譜及氣-質(zhì)連用儀測定該多糖的分子量、單糖組成等的手段具有明顯的先進性。 作品獨到之處在于獲得的雙歧多糖不僅是一種新型的具有多種功能的雜多糖，用其開發(fā)的雙歧多糖強化酸奶還改善了產(chǎn)品的品質(zhì)。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 作品中的活性雙歧多糖由來源于我國廣西巴馬百歲長壽老人腸道的一株雙歧桿菌產(chǎn)生，研究潛力大，應用前景廣。該多糖作為功能性食品基料添加到食品中可改善食品的黏度、穩(wěn)定性和保水性，賦予產(chǎn)品良好的口感、質(zhì)地和風味，同時還可起到輔助的益生與保健作用，具有開發(fā)生產(chǎn)高效低成本天然食品添加劑、益生元及保健產(chǎn)品的現(xiàn)實意義和實際應用價值。
學術論文摘要
- 本試驗以分離自廣西巴馬長壽老人腸道的動物雙歧桿菌RH為材料，對其產(chǎn)生的胞外多糖（exopolysaccharide, EPS）進行分離純化和結構分析，考察該EPS抗腫瘤及體外抗氧化活性，并作為功能性因子和組織改善劑應用于酸奶中開發(fā)活性EPS強化酸奶。主要研究結果如下： 通過離心、醇沉、除蛋白、透析和DEAE-Sheparose FF陰離子層析純化得到了EPSa。經(jīng)HPLC、FT-IR、HPAEC、甲基化及GC-MS分析，EPSa是一個重復單位中含7種單糖連接方式的新型雜多糖，其分子量為2.31×104 Da。 抗腫瘤實驗表明，EPSa不僅對Hela細胞具有較強體外殺傷作用，且在預防和同時給藥時對荷瘤小鼠腫瘤的生長具有顯著抑制作用。 采用ESR技術檢測了EPSa體外清除自由基的能力，發(fā)現(xiàn)EPSa具有較強的羥自由基、超氧陰離子和DPPH清除能力，表明該EPS具有一定的抗氧化功能。 將該EPS作為功能性食品添加劑加入牛乳中，采用常規(guī)發(fā)酵劑菌株制備活性EPS強化酸奶。結果表明，與普通酸奶相比，EPS的添加可縮短發(fā)酵周期，提高粘度，并改善酸乳的流變學特性。
獲獎情況
- 1．尚楠,旭日花. 雙歧桿菌胞外多糖的結構分析及對腫瘤細胞生長的影響. 食品科學,2011,已錄用 2．尚楠,劉麗莎,旭日花. 雙歧桿菌RH 菌株不同處理物修復腸道菌群平衡失調(diào)的研究. 食品科學,2010,31(23):300-304 3. Qian Shen, Nan Shang, Pinglan Li. In vitro and in vivo antioxidant activity of Bifidobacterium animalis 01 from centenarians. Current Microbiology. 2011,62:1097-1103 4. Rihua Xu, Nan Shang, Pinglan Li. In vitro and in vivo antioxidant activity of exopolysaccharide fractions from Bifidobacterium animalis RH. Anaerobe,2011,revising 5．2009, 2010年分別獲得中國農(nóng)業(yè)大學食品學院本科生科技創(chuàng)新比賽“三等獎”和“一等獎”。
鑒定結果
- 無
參考文獻
- 1．胞外多糖的分離純化 Ruas-Madiedo P, Hugenholtz J, Zoon P. An overview of the functionality of exopolysaccharides produced by lactic acid bacteria. Internatinal Dairy Journal, 2002, 12: 163-171 2．胞外多糖的結構分析 Ai L, Zhang H, Guo B, et al. Preparation, partial characterization and bioactivity of exopolysaccharides from Lactobacillus casei LC2W. Carbohydrate Polymers, 2008, 74: 353-357 3．S180移植瘤模型 Peng Y, Zhang L, Zeng F, et al. Structure and antitumor activity of extracellular polysaccharides from mycelium. Carbohydrate Polymers,2003,54:297–303 4．ESR技術檢測自由基 Shen Q, Zhang BW, Xu RH, et al. Antioxidant activity in vitro of the selenium-contained protein from the Se-enriched Bifidobacterium animalis 01. Anaerobe, 2010, 16(4):380-386.
同類課題研究水平概述
- 蛋白質(zhì)、核酸和多糖是生命科學的三大領域。多糖因其多變的結構特征已成為一類最具魅力的信息載體，顯示出了多種生理功能和物化特性，成為了近年來研究的熱點。 多糖是由單糖連接而成的多聚物，是自然界中含量最豐富的生物聚合物，廣泛存在于植物、動物和微生物中。與植物和動物相比，利用微生物制備活性多糖具有產(chǎn)量高、生產(chǎn)周期短、不受季節(jié)限制等優(yōu)點，尤其自1943年從細菌中獲得莢膜多糖并在醫(yī)藥上制成疫苗以來，微生物多糖的研究與開發(fā)已成為熱門領域。 雙歧桿菌是人體腸道內(nèi)的正常菌群，具有公認的安全性，可發(fā)揮多種生理功能。它作為益生乳酸菌的一員，已在生物、食品、醫(yī)藥、生化等方面得到了深入研究和廣泛應用，但很少有關于其產(chǎn)生的活性胞外多糖的相關研究報道。近年來，隨著人們保健意識的增強，乳酸菌，尤其是雙歧桿菌活性胞外多糖結構與功能研究引起了廣泛的關注，其相關產(chǎn)品的研究、開發(fā)與應用也已顯示出了很好的市場競爭力和廣闊的應用前景。 國外關于乳酸菌胞外多糖的研究起步較早，涉及到了合成條件優(yōu)化、理化性質(zhì)與生理功能研究、初級結構解析等方面。近年來，隨著分子生物學及一些邊緣學科的發(fā)展，其研究內(nèi)容還包括通過代謝和基因調(diào)控來提高多糖的產(chǎn)量及構建高產(chǎn)工程菌等方面。國內(nèi)對乳酸菌胞外多糖的研究起步較晚，目前正處于發(fā)展階段，主要涉及高產(chǎn)胞外多糖乳酸菌的篩選、合成條件的優(yōu)化及生理功能研究等方面。但相對于乳桿菌、乳球菌和鏈球菌產(chǎn)生的胞外多糖而言，國內(nèi)外關于雙歧桿菌胞外多糖的研究很少，僅有Andaloussi（1999年）報道，長雙歧桿菌胞外多糖含有葡萄糖、半乳糖和糖醛酸，摩爾比為4：4：1；Robert（1995年）報道，長雙歧桿菌BB-79所產(chǎn)胞外多糖含有葡萄糖、半乳糖和一個未知成分，摩爾比為1：1.5：0.6。由此可見，關于雙歧桿菌胞外多糖結構的報道很不全面，還沒有明確的分子結構，也沒有關于雙歧桿菌胞外多糖抗氧化、抗腫瘤功能及作為功能性食品因子和組織改善劑添加到食品中改善食品產(chǎn)品品質(zhì)等方面的相關研究報道。
