唾液酸化乳果糖的合成与应用

功能性低聚糖（寡糖）是对人、动物、植物等具有特殊生理作用的低聚糖。它们具有低热量，抗龋齿，防治糖尿病，改善肠道菌落结构，促进双歧杆菌增殖，降低血清胆固醇，增强机体免疫能力，抵抗肿瘤等独特的生理功能。功能性低聚糖作为生理活性物质，在疾病诊断与防治、营养与保健、植物生长及抗病、畜牧养殖等方面的应用备受关注。利用基因工程、蛋白质工程、糖工程等现代生物技术手段，开发新型功能性低聚糖，研究在食品、医药及农业等方面的应用，是当今研究非常活跃的领域。
作者长期以来从事寡糖及其在食品、医药领域中的应用研究。本书系统介绍了唾液酸化乳果糖的酶法合成、纯化、结构鉴定，获得不同连接的唾液酸苷寡糖及其波谱特征。作者通过浊度法研究不同唾液酸苷寡糖缀合物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌的抑菌活性，并探究了唾液酸化乳果糖的抑菌机制及抑菌活性与改变细胞膜功能性的关系；探讨了唾液酸寡糖对双歧杆菌和枯草芽孢杆菌的增殖活性；采用16S-rRNA基因高通量测序研究合成的唾液酸寡糖缀合物对小鼠肠道菌群的影响，为唾液酸寡糖在食品和医药中的研究及应用奠定了理论基础。
本书由河南科技学院高海燕、曾洁和锦州医科大学邸佳妮著，在出版过程中得到河南省高校创新人才项目（16HASTIT015）和河南省科技创新杰出青年资助（174100510003）资助。同时得到了化学工业出版社的大力支持，在此表示衷心的感谢！
由于时间仓促，以及作者水平所限，加之实验过程中可能出现的误差，书中难免存在不足之处，敬请读者谅解并提出宝贵意见。

高海燕  
2020.2

本书系统介绍了乙酰唾液酸化乳果糖和脱氨基唾液酸化的酶法合成、纯化、波谱特征、结构鉴定，获得不同连接的唾液酸苷寡糖及其波谱特征。对合成的新型寡糖的抑制有害菌的功能和增殖肠道益生菌的作用进行了系统性的介绍，结合国内外最新的相关研究成果，突出理论与生产实际相结合，希望对参阅者有一定的参考价值。为健康食品特别是婴儿健康食品的设计以及食品安全控制方面提供一定的理论参考。
本书可作为食品、生物、医药技术研发人员和科研人员的参考用书，也可作为大中专院校食品科学、生物工程、医药、食品质量与安全等相关专业的参考用书。

第1章 乳果糖与肠道微生物	1
1.1 唾液酸和乳果糖	2
1.1.1 唾液酸	2
1.1.2 乳果糖	5
1.2 肠道微生物概述	7
1.3 肠道微生物与人体健康	8
1.4 功能性低聚糖对肠道微生物的影响	8

第2章 唾液酸化乳果糖的合成、纯化及表征	11
2.1 材料与方法	12
2.1.1 材料与试剂	12
2.1.2 主要仪器与设备	12
2.1.3 试验方法	13
2.1.4 检测方法	20
2.2 质谱分析	23
2.2.1 乙酰唾液酸化乳果糖质谱	23
2.2.2 脱氨基唾液酸化乳果糖质谱	24
2.2.3 羟乙酰唾液酸化乳果糖质谱	24
2.3 核磁共振图	25
2.3.1 乙酰唾液酸化乳果糖核磁共振图谱分析	25
2.3.2 脱氨基唾液酸化乳果糖核磁共振图谱分析	29
2.3.3 羟乙酰唾液酸化乳果糖核磁共振图谱分析	32
2.4 小结	34

第3章 乙酰唾液酸化乳果糖对病原菌的抑制作用研究	36
3.1 材料与方法	37
3.1.1 试验材料	37
3.1.2 仪器与设备	37
3.1.3 试验方法	38
3.2 乙酰唾液酸化乳果糖对病原菌的抑制作用	41
3.2.1 乙酰唾液酸化乳果糖对大肠杆菌的抑制作用	41
3.2.2 乙酰唾液酸化乳果糖对沙门氏菌的抑制作用	43
3.2.3 乙酰唾液酸化乳果糖对金黄色葡萄球菌的抑制作用	44
3.3 乙酰唾液酸化乳果糖对病原菌核酸降解的影响	46
3.3.1 乙酰唾液酸化乳果糖对大肠杆菌核酸降解的影响	46
3.3.2 乙酰唾液酸化乳果糖对沙门氏菌核酸降解的影响	47
3.3.3 乙酰唾液酸化乳果糖对金黄色葡萄球菌核酸降解的影响	47
3.4 小结	48

第4章 乙酰唾液酸化乳果糖对双歧杆菌的增殖作用	49
4.1 试验材料与仪器	50
4.1.1 材料与试剂	50
4.1.2 仪器与设备	50
4.1.3 试验方法	50
4.2 乙酰唾液酸化乳果糖对婴儿双歧杆菌活性的影响	51
4.3 乙酰唾液酸化乳果糖对短双歧杆菌活性的影响	53
4.4 小结	55

第5章 脱氨基唾液酸化乳果糖对三种肠道有害菌的影响	56
5.1 材料与方法	56
5.1.1 供试菌种	56
5.1.2 试剂	57
5.1.3 仪器与设备	57
5.1.4 试验方法	57
5.2 脱氨基唾液酸化乳果糖对金黄色葡萄球菌的影响	60
5.2.1 对金黄色葡萄球菌的抑菌活性	60
5.2.2 扫描电镜图	61
5.2.3 对核酸降解的影响	62
5.3 脱氨基唾液酸化乳果糖对大肠杆菌的影响	63
5.3.1 对大肠杆菌的抑菌活性	63
5.3.2 扫描电镜	65
5.3.3 对核酸降解的影响	66
5.4 脱氨基唾液酸化乳果糖对沙门氏菌的影响	67
5.4.1 对沙门氏菌的抑菌活性	67
5.4.2 扫描电镜	68
5.4.3 对核酸降解的影响	69
5.5 小结	70

第6章 脱氨基唾液酸化乳果糖对肠道益生菌的影响	71
6.1 材料与方法	72
6.1.1 供试菌种	72
6.1.2 试剂	72
6.1.3 仪器设备	72
6.1.4 试验方法	72
6.2 脱氨基唾液酸化乳果糖对婴儿双歧杆菌的影响	73
6.3 脱氨基唾液酸化乳果糖对短双歧杆菌的影响	75
6.4 脱氨基唾液酸化乳果糖对植物乳杆菌的影响	77
6.5 小结	78

第7章 应用Illumina高通量测序技术探究唾液酸化乳果糖对小鼠肠道菌群的影响	80
7.1 材料与方法	81
7.1.1 材料与试剂	81
7.1.2 仪器与设备	82
7.1.3 方法	82
7.2 物种注释与评估	84
7.2.1 测序数据统计	84
7.2.2 不同分类水平上的物种注释	84
7.3 肠道菌群多样性指数分析	86
7.4 肠道菌群样本组成分析	87
7.5 肠道菌群样本PCA比较分析	88
7.6 小结	89

参考文献	91