近日，湖北工业大学生命科学与健康工程学院汪超教授团队在《Carbohydrate Polymers》在线发表了题为“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-葡聚糖对乳糖消化的改善作用：模拟胃/小肠消化条件下乳糖酶的激活）的研究论文（原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0144861724009834）。王静祎副教授为通讯作者，湖北工业大学为第一通讯单位。
该研究发现了β-葡聚糖在体外模拟胃肠道消化环境下能够显著激活β-半乳糖甘酶的现象，并利用光谱学、热力学、显微观察等一系列技术系统解析了激活机制（图1）
图1 β-葡聚糖在胃、肠到消化环境下激活β-半乳糖甘酶的机制
β-半乳糖苷酶（乳糖酶）作为膳食补充剂在管理乳糖不耐症方面起着至关重要的作用，寻求更高的活性对于防治乳糖不耐十分关键。在模拟的胃/小肠消化条件下，WHBG和乳糖酶自发形成复合物，导致催化活性显著提高，高达172.6%。
图2 不同环境下β-葡聚糖对乳糖酶粒径与微观结构的影响
结构分析表明，WHBG的掺入导致乳糖酶部分展开，从而使其疏水区域暴露出活性位点，两者之间的静电和疏水相互作用起着关键作用。同时，根据微观结构和粒径分析，还观察到聚集体的解离和乳糖酶分子的重新分布。因此，促进了酶与底物的接触，复合乳糖酶在消化牛奶中乳糖时的水解效率优于天然乳糖酶。值得注意的是，在通过用30%/50%/70%乙醇连续分馏WHBG获得的WHBG30/50/70中，WHBG70表现出最低的分子量和大小，以及最高的负ζ电位，这可能有助于其对乳糖酶的卓越激活能力。这些发现挑战了多糖作为酶抑制剂的传统观点，并突显了它们在多种应用中的潜力。
王静祎，男，1992年，副教授，硕士生导师，湖北省相关人才项目获得者。主要研究内容为：基于食品中营养因子间相互作用的消化特性及健康；食源性天然生物活性因子与益生菌间复杂联系。主持国家科学自然基金等科研项目。先后于Carbohydrate Polymers, Food Chemistry, International Journal of Biological Macromolecules等国际期刊发表SCI论文21篇。担任Journal of Advanced Research、Foods等杂志的审稿人。
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