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甘露低聚糖(Manno-oligosaccharides,MOS)是甘露聚糖(Konjac glucomanna,KGM)的降解产物,不仅保留了甘露聚糖作为一种膳食纤维的功能特性,还解决了粘性大而影响其作用效果的问题。作为一种功能性低聚糖,MOS具有改善肠道微生物环境、提高机体免疫力、降血糖、降血脂等多种功效,但迄今对其确切分子量与功效的关系尚不明确。本文通过β-甘露聚糖酶降解KGM获得一定分子量范围的MOS,建立最优的降解条件,并对降解产物进行质量检测;在此基础上,通过体内外动物试验研究其功能。主要结果如下:1.通过β-甘露聚糖酶降解KGM,控制单一变量:降解温度、降解pH、反应时间,以得到Mw≤2000 Da的MOS。在单因素优化的基础上,以反应温度、pH、加酶量、反应时间进行四因素三水平的正交实验,最终得到最佳反应条件:降解温度50℃、降解pH 5.5、反应时间2 h、酶底比150 U/g、目标MOS的得率为65.72%。2.参照相关国家标准对MOS进行产品检测。各项指标的检测结果为:含水量6.74%,灰分13.63%,pH 6.08(10 g/L MOS溶液),酸不溶物含量0.37%,蛋白质含量0.081%,菌落总数690 cfu/g,重金属汞含量0.0034 mg/kg,铅含量0.48 mg/kg,砷含量0.311 mg/kg,未检出大肠杆菌。3.通过体外试验分析MOS对微生物生长的影响。纯培养时发现,MOS对有益菌约氏乳酸菌(Lactobacillus johnsonii,L.johnsonii)和致病性大肠杆菌(Escherichia coli,E.Coli)的生长均有促进作用;而共培养时,MOS对L.johnsonii的生长具有促进作用、对E.coli则表现出抑制效应。与对照相比(以葡萄糖作为碳源),MOS的添加促使发酵液pH值显著下降,表明MOS通过促进L.johnsonii大量生长产生乳酸,从而抑制了E.coli的增殖。4.动物体内实验。通过碳廓清试验发现,高剂量组(1.5 g/kg·bw MOS)小鼠碳廓清吞噬指数与空白对照组(灌胃蒸馏水)相比显著增高(P<0.05)。迟发型变态反应试验中,中剂量组(1 g/kg·bw MOS)和高剂量组小鼠足跖肿胀程度均高于空白组,且具有显著性差异(P<0.05)。与空白对照组相比,高剂量组的胸腺指数有显著增加(P<0.05),脾脏指数增幅极显著(P<0.01)。进一步对血清中细胞因子和抗体进行了检测,结果表明:低剂量组(0.5 g/kg·bw)免疫球蛋白IgA含量呈现最高水平,与对照组相比具有极显著差异(P<0.01);免疫球蛋白IgG在高剂量组中水平最高(P<0.05);中剂量组的细胞因子IFN-γ水平显著升高(P<0.05),高剂量组也表现出极显著差异(P<0.01)。上述结果说明,MOS样品具有显著的提高动物机体免疫力的作用。5.取小鼠盲肠内的新鲜粪便,提取DNA进行高通量测序,分析发现MOS高剂量组组的小鼠肠道微生物丰度和多样性均高于空白对照组;肠道中的一些有益菌群,如乳杆菌、罗氏菌群、粪链球菌,MOS组均高于空白对照组。