《人乳特異性糖蛋白寡糖結構與功能研究》是劉麗為項目負責人，南京農業大學為依託單位的面上項目。
基本介紹
- 中文名：人乳特異性糖蛋白寡糖結構與功能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉麗
- 依託單位：南京農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目旨在從糖組學角度對乳中所有糖蛋白寡糖進行結構和功能研究。母乳餵養的嬰兒其健康狀況明顯優於奶粉餵養的嬰兒，這一現狀使得乳寡糖的研究日益成為新的熱點。寡糖是乳中含量第三的大分子物質，具有調節菌群平衡、抵抗有害微生物以及免疫調節等方面的作用，且人乳和牛乳寡糖在結構和功能上都有較大差異，這很可能是造成人乳和配方奶粉功能差異的主要原因。目前關於乳寡糖的研究更多的集中在游離寡糖上，對糖蛋白寡糖的研究則相對滯後。針對此現狀，本項目將首先建立並最佳化以多維超高效液相色譜-質譜為核心技術的寡糖結構分析平台，對人乳、牛乳以及市售配方奶粉中所有糖蛋白寡糖組（包括N-和O-鏈寡糖）進行結構分析，並對其在益生和抗菌兩方面的生物活性進行深入研究。研究結果將建立起適用於一般實驗室的更為經濟可行的寡糖分析方法，套用此方法篩選出人乳中的特異性功能寡糖，為提高嬰兒配方奶粉的質量、縮小其與母乳之間的差異提供科學依據。
結題摘要
項目背景：母乳餵養的嬰兒其健康狀況明顯優於奶粉餵養的嬰兒，這一現狀使得乳寡糖的研究日益成為新的熱點。寡糖是乳中含量第三的大分子物質，具有調節菌群平衡、抵抗有害微生物以及免疫調節等方面的作用，且人乳和牛乳寡糖在結構和功能上都有較大差異，這很可能是造成人乳和配方奶粉功能差異的主要原因。但目前關於乳寡糖的研究更多地集中在游離寡糖上，對糖蛋白寡糖的研究寥寥無幾。本項目旨在從組學角度出發對人乳和牛乳中的糖蛋白寡糖組進行系統的結構和功能解析與比較研究。 主要研究內容：（1）寡糖結構解析新工具的挖掘和平台的建立。（2）乳中糖蛋白寡糖組的結構分析和比較。（3）乳糖蛋白寡糖組益生和抗致病菌功能研究。 重要結果：（1）建立了以HILIC為主要分離模式、以2AB為螢光標記物和以組合外切糖苷酶處理為輔助的N-鏈寡糖檢測和結構推測平台；建立了以MALDI-TOF-MS/MS為主要手段的寡糖結構分析方法；發現了功能更為強大的N-糖醯胺酶和其他外切糖苷酶，建立了更為快捷高效的N-糖解離方法。（2）全面解析了人乳、牛乳和市售配方奶粉中的N-鏈寡糖組的結構，發現奶粉與牛乳的結構基本相同。對人乳和牛乳N-鏈寡頭組的結構差異進行了詳細對比。（3）發現了人乳和牛乳糖蛋白寡糖都具有抗致病菌功能和益生功能，且功能與結構密切相關。 關鍵數據：本課題在挖掘了多種新型糖苷酶和建立了方法平台的基礎上詳細解析了人乳和牛乳N-鏈寡糖結構分別為36和63種，共有結構20種。人乳和牛乳N-鏈寡糖對5種常見致病菌都具有較好的抗致病菌功能（包括抑制生長和抗黏附作用），但前者顯著優於後者。當去掉岩藻糖修飾後寡糖組的抗菌功能顯著下降，且二者間的差異顯著性消失。人乳和牛乳N-鏈寡糖組都對嬰兒長雙歧桿菌具有益生功能，同樣地人乳寡糖優於牛乳寡糖。實驗結果進一步顯示乳N-鏈寡糖可能首先被轉運到細菌細胞內然後在細胞內被利用。 科學意義：建立起了適用於一般試驗室的更為經濟可行的寡糖分析方法，並首次系統解析和比較了人乳和牛乳N-鏈寡糖組的結構差異，證明了二者所具有的生物學功能，為以後嬰兒配方奶粉的開發升級打下了重要科學基礎。同時發現了乳N-鏈寡糖的重要生物學功能，對於未來功能或醫藥產品的開發也具有重要意義。
