近日，湖北工業(yè)大學生命科學與健康工程學院汪超教授團隊在《Carbohydrate Polymers》在線發(fā)表了題為“Improvement of lactose digestion by highland barley (Hordeum vulgare var.coeleste L.) β-glucan: Activation of lactase under simulated gastric/small intestinal digestive conditions”（青稞β-葡聚糖對乳糖消化的改善作用：模擬胃/小腸消化條件下乳糖酶的激活）的研究論文（原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0144861724009834）。王靜祎副教授為通訊作者，湖北工業(yè)大學為第一通訊單位。
該研究發(fā)現(xiàn)了β-葡聚糖在體外模擬胃腸道消化環(huán)境下能夠顯著激活β-半乳糖甘酶的現(xiàn)象，并利用光譜學、熱力學、顯微觀察等一系列技術(shù)系統(tǒng)解析了激活機制（圖1）
圖1 β-葡聚糖在胃、腸到消化環(huán)境下激活β-半乳糖甘酶的機制
β-半乳糖苷酶（乳糖酶）作為膳食補充劑在管理乳糖不耐癥方面起著至關重要的作用，尋求更高的活性對于防治乳糖不耐十分關鍵。在模擬的胃/小腸消化條件下，WHBG和乳糖酶自發(fā)形成復合物，導致催化活性顯著提高，高達172.6%。
圖2 不同環(huán)境下β-葡聚糖對乳糖酶粒徑與微觀結(jié)構(gòu)的影響
結(jié)構(gòu)分析表明，WHBG的摻入導致乳糖酶部分展開，從而使其疏水區(qū)域暴露出活性位點，兩者之間的靜電和疏水相互作用起著關鍵作用。同時，根據(jù)微觀結(jié)構(gòu)和粒徑分析，還觀察到聚集體的解離和乳糖酶分子的重新分布。因此，促進了酶與底物的接觸，復合乳糖酶在消化牛奶中乳糖時的水解效率優(yōu)于天然乳糖酶。值得注意的是，在通過用30%/50%/70%乙醇連續(xù)分餾WHBG獲得的WHBG30/50/70中，WHBG70表現(xiàn)出最低的分子量和大小，以及最高的負ζ電位，這可能有助于其對乳糖酶的卓越激活能力。這些發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了多糖作為酶抑制劑的傳統(tǒng)觀點，并突顯了它們在多種應用中的潛力。
王靜祎，男，1992年，副教授，碩士生導師，湖北省相關人才項目獲得者。主要研究內(nèi)容為：基于食品中營養(yǎng)因子間相互作用的消化特性及健康；食源性天然生物活性因子與益生菌間復雜聯(lián)系。主持國家科學自然基金等科研項目。先后于Carbohydrate Polymers, Food Chemistry, International Journal of Biological Macromolecules等國際期刊發(fā)表SCI論文21篇。擔任Journal of Advanced Research、Foods等雜志的審稿人。
友情鏈接