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我国酵母甘露寡糖研究水产饲料应用居多,药物产业化还待时机

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 我国开展功能性甘露寡糖的研发已达十年之久,取得了不少研究和开发成果,目前能生产的主要产品有异麦芽寡糖、果寡糖、大豆寡糖、异麦芽酮糖、壳寡糖、甘露寡糖、半乳寡糖、木寡糖、乳果寡糖和海藻糖等,其中异麦芽寡糖、大豆寡糖、果寡糖等已实现规模化生产;对几丁寡糖、褐藻寡糖、甘露寡糖、肝素寡糖等进行了抗肿瘤、抗病毒、抑菌等功能的研究;对应用于寡糖开发和生产的几丁质酶、甘露聚糖酶、肝素酶、海藻多糖酶、唾液酸酶等,进行了从基因结构、纯化、特性到寡糖生成的研究;开发了上十种有特殊功能的寡糖物质及寡糖的衍生物等,其中有些产品已进行中试研究。


  开发绿色水产饲料添加剂来替代抗生素等饲料添加剂,这对解决药物残留,保护环境和人体健康,加速水产品的出口创汇,具有重要意义。而低聚糖便是这其中的一员。


 低聚糖又称寡糖,是由2~10个糖基通过糖苷键连接而成的具有直链或支链结构的低聚物的总称。寡糖种类很多,但目前用作饲料添加剂的主要包括:异麦芽糖、异麦芽三糖、异麦芽四糖、潘糖、果寡三糖、果寡四糖、果寡五糖、半乳寡糖、甘露寡糖、大豆寡糖、龙胆寡糖、木寡糖等。寡糖可以选择性地促进水产动物肠道中有益菌增殖。这些有益菌利用寡糖发酵产生短链脂肪酸,降低肠道pH值,抑制病原菌在体内消耗养分,减少有毒和致病代谢物的产生,从而维护、增进水产动物健康。某些寡糖可以提高机体对药物和抗原的免疫应答能力,增进水产动物的免疫能力。与活菌制剂相比,寡糖更稳定,对制粒、膨化、氧化和储运等恶劣环境条件都具有很高的耐受性,能抵抗胃酸的灭活作用,克服了活菌制剂在肠道定植难的缺陷。加上其无毒、无副作用,因此,尽管目前生产效率低,生产难度大,但其在水产饲料中的发展应用前景仍十分广阔。


寡糖饲料,市场广阔


   饲料行业是寡糖应用近次于食品的一个行业,全球市场在100多亿美元。由于寡糖促进双歧杆菌超强增殖、促进钙的吸收、增强机体免疫力、润肠通便等生理功能,能够促进动物的生长发育,因此被广泛用作饲料添加剂。而且寡聚糖无毒无副作用,对制粒、膨化、氧化和储运等恶劣环境条件都具有较高的耐受性。


  我们知道抗生素能促进动物的生长,抗生素添加剂广泛应用于饲料中。在改善动物生产性能方面,抗生素的效果是其他任何饲料添加剂无法比拟的,抗生素添加剂可获得5-8倍的赢利。然而,大量长期在饲料中使用抗生素也确实产生了令人担忧的问题:一是耐药性问题;一是残留问题。抗生素的残留不仅影响畜产品的质量和风味,也被认为是动物细菌耐药性向人类传递的重要途径。正因为此,欧洲委员会提议:禁止使用抗生素作为饲料生长添加剂。目前已被批准仍在使用的4类饲料促生长添加剂(莫能菌素钠,盐霉素钠,阿维菌素和黄霉素)将在2006年1月前逐步退出饲料市场。这对寡糖的应用是一个重大利好,假设抗生素被禁用,寡糖可部分代替饲料中的抗生素作为添加剂,这是一个巨大的市场。


  但寡糖作为饲料添加剂的缺点是成本较高,易吸湿,而且对动物又属非消化性寡糖类物质,因此在生产上易吸湿结块,添加过量时会引起腹泻。所以寡糖的应用还有待于进一步推广。


寡糖药物,商机无限


   寡糖药物的研发是近年来开始的,但其市场不容忽视。有些寡糖可以作为药物开发的前体,目前正在研发单克隆抗体的寡糖抗原、抗感染、抗炎、抗病毒、抗肿瘤、抗风湿及抗排异的寡糖药物。目前正在进行临床试验的寡糖药物有靶向肺炎、腹泻致病菌的NEl530和NEl340,靶向幽门螺旋杆菌的NE0080,抗HIV1病毒的寡糖衍生物以及抗肿瘤寡糖疫苗等。


  我国寡糖药物的研究还处于起步阶段,主要是北京大学药学院在从事寡糖药物的研究和开发,筛选出了两种结构明确、活性较强的抗癌转移寡糖;发现了一种具有良好抑制白细胞-内皮细胞粘附活性、抗休克作用的寡糖PEG缀合物;筛选出具有明显抑制肿瘤血管生长活性的抗肿瘤化合物。但寡糖药物的产业化还有待时日。