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牠
素
植物甘露寡糖
健康腸道,
守護免疫,
科技創新,
引領未來。
河北吉農久遠生物科技有限公司
Hebei Jinong Jiuyuan Biotechnology Co., Ltd
吉農久遠
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I型
導言
INTRODUCTION
? ? ? ? 哺乳動物本身不足以維持健康,需要微生物代謝產物來預防疾病。哺乳動物絕大部分的微生物都集中在消化道,消化道是一個復雜的生態系統,是一個多樣化的高度進化的微生物群落,腸道中不同的細菌有其偏好的攝食圖譜。
比如:從幼齡哺乳動物腸道分離的長雙歧桿菌偏好短鏈母乳低聚糖而不是復雜的高分子量母乳低聚糖;不同的雙歧桿菌其利用低聚糖的策略都不同,長雙歧桿菌和嬰兒雙歧桿菌通過競爭攝取利用母乳低聚糖:長雙歧桿菌擅長通過寡糖結合蛋白攝入母乳低聚糖,嬰兒雙歧桿菌則是使用幾組糖基水解酶先將復雜的低聚糖降解,再攝入胞內。
(上圖:雙歧桿菌)
與益生菌不同腸炎沙門氏菌的寡糖結合蛋白更偏向于結合單糖β-D-葡萄糖、β-D-半乳糖。探索出益生菌的攝食圖譜有利于制作優質的益生元。
(左圖:沙門氏菌)
科技創新——引領未來
植物源甘露寡糖是本團隊通過研究腸道不同菌群偏好的寡糖,通過尋找益生菌的寡糖結合蛋白,刻畫益生菌攝食圖譜,更好的精準調節腸道微生物,以寡糖結合蛋白為探針,開發的以甘露寡糖為主的新型低聚糖,更有助于精準調控腸道菌群,促進機體健康。
由2~10個甘露糖與葡萄糖或者半乳糖殘基,通過α-1,2、α-1,3、α-1,6、β-1,4 、β-1,6糖苷鏈連接組成的低聚糖。
主要來源:田菁、咖啡豆、棕櫚果、瓜爾豆等。
甘露寡糖≥45%、半乳甘露寡糖≥12%、葡萄糖醛酸寡糖≥1.5%、阿拉伯木二糖和木三糖≥2%。
甜度低于蔗糖; 黏度會隨溫度升高而下降,冷卻后又會回升;當PH值1.5~3時黏度迅速上升,PH值3~9時黏度穩定;PH值2.5~9時相當穩定,溫度100 ℃一小時幾乎不分解。
植物源甘露寡糖特點:
1、特定一個L鏈巖藻糖乳糖殘基,最接近母乳低聚糖,有效建立腸道內源性優勢菌群,免疫球蛋白增殖明顯;
2、必須具備抵抗胃酸、宿主酶水解、胃腸道吸收這三個標準;
3、僅1%被吸收,1-2%以糞便、尿液形式排出,絕大部分可達到遠端小腸和結腸被微生物選擇性利用。
概念
CONCEPT
成分
COMPOSITION
母乳低聚糖——理論上最佳合理性低聚糖結構
物理特性
PHYSICAL
PROPERTY
植物源甘露寡糖:
主要糖苷鏈:α-1,2、 α-1,3 、α-1,6、 β-1,4、β-1,6等;
側構鏈:D-甘露糖、L-巖藻糖乳糖殘基。
1、雙歧桿菌中存在能夠結合甘露寡糖的蛋白BIMnBP1,該蛋白能夠與甘露二糖、甘露三糖、甘露五糖等發生相互作用。BIMnBP1與甘露寡糖互作界面既包括直接的氫鍵相互作用,也包括水分子介導的間接氫鍵作用。
作用機理
?FUNCTION MECHANISM
A為蛋白BIMnBP1與甘露二糖、甘露三糖、甘露五糖形成相互作用;
B為蛋白BIMnBP1通過正電荷氨基酸K126、K152、K287通過甘露寡糖的作用細節。(圖一)
A為蛋白BiF12BP通過6個殘基與乳糖-N-二糖相互作用;
B為蛋白BiF12BP通過5個殘基與半乳-N-二糖相互作用;
C為蛋白BiF12BP通過8個殘基與乳糖-N-四糖相互作用。(圖二)
A為蛋白BIAXBP與阿拉伯木二糖作用細節;
B為蛋白BIAXBP通過極性氨基酸N72、N39、D386分別與阿拉伯木二糖、阿拉伯木三糖的相互作用。(圖三)
甘露寡糖具有不同的糖鏈長度,低聚合度鏈糖均存在于BIMnBP1的空腔口袋中,如甘露五糖能夠與BIMnBP1的16個氨基酸形成氫鍵相互作用、甘露三糖和甘露二糖則分別與BIMnBP1的10個和6個氨基酸形成氫鍵作用。甘露寡糖的糖苷鏈能夠與BIMnBP1正電荷氨基酸形成最直接的鹽橋相互作用。
2、雙歧桿菌中存在能夠結合巖藻糖基乳糖的蛋白BiF12BP,它能夠識別2'-巖藻糖基乳糖和3-巖藻糖基乳糖。巖藻糖基乳糖在與BiF12BP相互作用過程中除了氫鍵相互作用外,還通過范德華力與周圍一系列非極性氨基酸形成疏水相互作用,如N39、A88、F92。這種疏水相互作用極大的增加了BiF12BP與底物的結合能力。巖藻糖基乳糖是母乳寡糖的重要組成成分,能被長雙歧桿菌攝入并產生乳酸和脂肪酸,顯著降低腸道PH值。
而腸道中病原菌(如:空腸彎曲桿菌、腸致病性大腸桿菌、腸炎沙門氏桿菌)則不能利用巖藻糖基乳糖,且生長受到抑制(也有可能是受低PH值環境影響)。巖藻糖基乳糖能直接下調CD14的表達,影響革蘭氏陰性菌的脂多糖的識別和結合,從而減少革蘭氏陰性菌在腸道的定殖。哺乳期幼畜飼喂含有巖藻糖乳糖飼料,動物炎癥細胞因子較低能達到母乳喂養的相似水平。乳糖-N-二糖、半乳-N-二糖、乳糖-N-四糖是母乳寡糖的重要成分,在幼齡動物正常發育中發揮重要作用,能特異性的促進幼齡動物腸道的雙歧桿菌增殖。
3、雙歧桿菌中存在能夠結合阿拉伯木寡糖的蛋白BIAXBP,BIAXBP與其底物的相互作用界面主要有氫鍵相互作用以及水分子介導的氫鍵作用組成。在BIAXBP參與識別阿拉伯木三糖的過程中,共有10個氨基酸參與底物的直接氫鍵相互作用,
分別是N39、S41、A42、N72、E73、F75、A76、L96、LQ254和D386。阿拉伯木寡糖具有促進人結腸雙歧桿菌生長和生產丁酸鹽的能力,具有雙歧作用和產丁酸作用。
?4、病原菌表面的植物凝集素對甘露糖具有專一性,能特異性地與腸道上皮細胞的糖蛋白部分類寡聚糖結構的受體結合。當這種結合不能正常進行,病原菌就不會對宿主產生致病作用。同時降低膽汁酸、鹽酸等對益生菌的滅活作用。通過外源添加不被發酵的植物源性甘露寡糖能干擾病原菌對腸道上皮細胞的識別和粘附能力,在動物腸道上皮細胞和病原菌之間形成了一個屏障。
寡糖結合蛋白結構
(圖二)
(圖一)
雙歧桿菌甘露寡糖結合蛋白的空間結構信息
(圖三)
雙歧桿菌阿拉伯木糖結合蛋白的空間結構信息
(180°)
1、吸附病原菌和真菌毒素(半乳甘露寡糖是微生物細胞壁的主要組分):甘露寡糖的作用就類似于生命的浮橋,病原體粘附在寡糖底物上而不與動物腸道上皮細胞相接觸,無法在腸道內定居下來也就失去了對機體的危害。
主要功效
?MAIN EFFECT
3、健康腸道,減少有害物質生成、修復腸損傷、促進腸絨毛生長:甘露寡糖是一個重要的半纖維素聚合物,能夠被腸道微生物青春雙歧桿菌、蓋氏乳桿菌、嗜酸乳桿菌等利用,而不能被產氣莢膜梭菌、大腸桿菌、沙門氏菌等產生有害物質的有害菌利用。除具備其他功能性寡糖的共同生理作用外還具有清除自由基,增強機體抗氧化性能力。甘露寡糖可以大量增殖雙歧桿菌等有益菌。有益菌作為填充劑,在腸道中占位,阻止條件性致病菌和外源性細菌定殖,防止腸道炎癥發生;有益菌的二級代謝產物如短鏈脂肪酸會刺激上皮細胞代謝周轉,同時降低胃腸道PH值,壓迫不耐受更低酸度的細菌。甘露寡糖被腸道菌群發酵后最終生成乙酸、丙酸、正丁醇等短鏈脂肪酸,有利于調節腸道健康。
2、提高免疫球蛋白;提高吞噬細胞和巨噬細胞;消除免疫抑制、降低肝臟負擔;減少腸內氨的生成和吸收,減輕肝臟對血氨的解毒負擔;降低過敏、炎性腸炎發生。甘露寡糖可通過刺激肝臟分泌甘露寡糖結合蛋白而影響免疫系統。
使用對象及用法用量
- 脫霉解毒200g~1000g/噸;
- 長期健康保健200g~500g/噸;
- 乳仔豬、母豬500g~2000g/噸、生長育肥豬200g~1000g/噸,家禽300g~500g/噸,水產動物1000g~3000g/噸,免疫力低下和毒素中毒時可加倍使用。
包裝和貯存:包裝:25kg/袋;貯存:通風、陰涼、干燥處密封保存。
保質期:12個月。
健康腸道,守護免疫
5、植物多樣性寡糖可以促進雙歧桿菌的增長,同時抑制尿毒素對甲酚的排泄(促進氮從尿道排泄轉換到從糞便排泄,這種轉換是一種有益的轉換,減少了對腎的損傷)。長雙歧桿菌和直腸真桿菌共同培養時長雙歧桿菌消耗了AXOS的阿拉伯糖基,同時產生乙酸鹽,乙酸鹽隨后通過直腸真桿菌的發酵產生丁酸鹽。
6、
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