文献综述
1.2-FL的研究背景及其意义1.1.2-FL的研究背景人乳寡糖(HMO)是存在于人乳及羊水中的多功能低度聚合糖及其衍生物的统称,是母乳中仅次于水、乳糖和脂肪的第四丰富的物质和第一活性营养物质,具有极高商业价值和潜在的生物医学前景[1-2]。
HMO成分复杂多样,目前已检测出有200多种,包含2-岩藻糖基乳糖、3-岩藻糖基乳糖、乳酰-N-新四糖、乳酰-N-四糖、6-唾液酸乳糖和3-唾液酸乳糖等,而2-岩藻糖基乳糖(2-fucosyllactose,本文简称2-FL)就占其总量的31%,为HMO中含量最多的分泌型母乳成分[1-5],因此对2-FL的合成研究吸引了一大批科研人员的高度关注。
2-FL的合成方法主要分为化学合成法和生物合成法,化学合成法由于反应条件严苛、反应级数冗长等都使得其成本昂贵,并不适用于商业化的扩大生产,至今仍处在千克规模级别[6]。
生物合成法又分为酶合成法和全细胞合成法[7-8],酶法虽然反应条件可控、温和,体系成分简单并且产物易于纯化,但由于成本高、得率低目前也只适用于实验室规模。
而以细胞工厂为依托的生物合成法,以廉价原料为底物,通过代谢改造实现微生物的大规模发酵生产,不仅经济而且绿色环保,成为了2-FL工业合成的最佳选择。
三种合成途径如图1所示[9]。
图1 2-FL的生产工艺流程Fig. 1 Process flow charts of 2-FL production by chemical synthesis strategy (a) cell factory approach (b) and enzymatic synthesis method (c)1.1.2-FL的研究意义母乳概念一直是配方奶粉的发展方向,我国当前的母乳喂养率偏低,其主要原因是观念缺陷、社会重视不足、女性产假少等。
因此,开发具有母乳近似功效的奶粉添加剂具有十分巨大的应用价值与社会影响力。
2-FL是人乳中含量最为丰富的一种寡糖,它具有以下功效:(1)促进肠道益生菌的繁殖、抑制有害菌生长。
