1 壳寡糖的结构和生物学功能
1.1 壳寡糖的结构
1.2 壳寡糖的生物学功能
1.2.1 抗氧化功能
1.2.2 抗炎功能
1.2.3 抗菌功能
1.2.4 其他生物学功能
2 壳寡糖对肠道黏膜屏障的保护作用
2.1 壳寡糖对肠道黏膜微生物屏障的保护作用
表1 壳寡糖对肠道黏膜微生物屏障功能的影响Table 1 Effects of chitosan oligosaccharides on intestinal mucosal microbial barrier function |
| 试验对象 Experimental objects | 壳寡糖属性 Chitosan oligosaccharide properties | 添加量 Addition amount | 结果 Results | 参考文献 References | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1%葡聚糖硫酸钠诱导 结肠炎的C57BL/6小鼠 Colitis induced by 1% dextran sulfate in C57BL/6 mice | 分子质量1.78 ku, 脱乙酰度≥95%, 纯度94.4% | 0.2 mg/mL 溶于磷酸 盐缓冲液 | 提高厚壁菌门 相对丰度 | [46] | |||||
| 小鼠Mice | 降低变形菌门和志贺氏菌属相对 丰度,提高厚壁菌门、经黏液 真杆菌属和双歧杆菌属相对丰度 | [47] | |||||||
| 白羽王鸽 White feather royal pigeons | 分子质量<3 ku, 纯度>85% | 100、200和 400 mg/kg | 提高回肠变形杆菌门相对丰度, 降低回肠厚壁菌门和拟杆 菌门相对丰度 | [48] | |||||
| 热应激罗斯308肉鸡 Ross 308 broilers under heat stress | 脱乙酰 度>80% | 1.5 g/kg | 改善热应激导致的乳酸菌和双歧杆菌 数量的减少以及大肠杆菌和梭状 芽孢杆菌数量的增加 | [49] | |||||
| 虎龙斑 Tiger dragon plaque | 800 mg/kg | 提高益生菌相对丰度 | [50] |
2.2 壳寡糖对肠道黏膜化学屏障的保护作用
表2 壳寡糖对肠道黏膜化学屏障功能的影响Table 2 Effects of chitosan oligosaccharides on intestinal mucosal chemical barrier function |
| 试验对象 Experimental objects | 壳寡糖属性 Chitosan oligosaccharide properties | 添加量 Addition amount | 结果 Results | 参考文献 References | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 断奶应激三元杂交仔猪 Three hybrid piglets with weaning stress | 分子质量1~2 ku | 30 mg/kg | 提高回肠杯状细胞数量 | [54] | |||||
| 2%葡聚糖硫酸钠诱导的 人结肠癌细胞 2% glucan sulfate sodium induced human colon cancer cells | 分子质量363~ 1 329 ku,脱 乙酰度>95% | 200 μg/mL | 促进结肠癌细胞黏蛋 白2(MUC2)表达 | [55] | |||||
| 内毒素诱导肠道损伤的 C57BL/6小鼠 Endotoxin-induced intestinal damage in C57BL/6 mice | 400 mg/kg | 改善MUC2在空肠和 结肠中的表达 | [56] | ||||||
| 内毒素诱导结肠炎的SD大鼠 Endotoxin-induced colitis in SD rats | 分子质 量<2 ku | 45 mg/kg | 提高结肠中乙酸含量 | [57] | |||||
| 热应激小鼠 Heat stressed mice | 分子质量<1 ku, 脱乙酰度>90% | 300、 600 mg/kg | 改善结肠黏液层厚度的降低以及 杯状细胞数量的减少 | [58] |
2.3 壳寡糖对肠道黏膜机械屏障的保护作用
表3 壳寡糖对肠道形态的影响Table 3 Effects of chitosan oligosaccharides on intestinal morphology |
| 试验对象 Experimental objects | 壳寡糖属性 Chitosan oligosaccharide properties | 添加量 Addition amount | 结果 Results | 参考文献 References |
|---|---|---|---|---|
| 地塞米松诱导应激 科宝500肉鸡 Dexamethasone induced stress in Cobb 500 broilers | 脱乙酰度 >90% | 1 g/kg | 缓解空肠绒毛高度降低及隐窝 深度升高,提高回肠消化率 | [62] |
| 热应激黄羽肉鸡 Yellow feather broilers under heat stress | 分子质量 ≤3.2 ku | 200 mg/kg | 改善十二指肠、空肠和 回肠绒毛高度的降低 | [63] |
| 马歇尔矮胖肉鸡 Marshall chunky broilers | 脱乙酰度 90% | 0.6 g/kg | 回肠绒毛面积和十二指肠 细胞有丝分裂增加 | [64] |
| 断奶应激长白×约克猪 Landrace×Yorkshire pigs with weaning stress | 100 mg/kg | 提高十二指肠绒毛高度 | [65] | |
| 热应激小鼠 Heat stressed mice | 分子质量 <1 ku,脱乙 酰度>90% | 300、 600 mg/kg | 改善结肠长度和 绒毛高度降低 | [58] |
| 罗非鱼Tilapia | 400 mg/kg | 提高肠道肠壁厚度 | [66] |
图2 紧密连接屏障Myosin:肌球蛋白;F-actin:丝状肌动蛋白 filamentous actin;MLCK:肌球蛋白轻链激酶 myosin light-chain kinase;Claudin:封闭蛋白;Occludin:闭合蛋白;ZO-1:闭锁小带蛋白-1 zonula occludens-1;JAM-A:连接黏附分子-A junctional adhesion molecule-A。 Fig.2 Tight junction barrier[68] |
表4 壳寡糖对肠道黏膜紧密连接屏障功能的影响Table 4 Effects of chitosan oligosaccharides on intestinal mucosal tight junction barrier function |
| 试验对象 Experimental objects | 壳寡糖属性 Chitosan oligosaccharide properties | 添加量 Addition amount | 结果 Results | 参考文献 References |
|---|---|---|---|---|
| 爱拔益加肉鸡 Arbor Acres broilers | 分子质量1~2 ku, 脱乙酰度>90% | 30 mg/kg | 上调空肠和回肠 claudin-3的mRNA表达 | [70] |
| 地塞米松诱导应激科宝500肉鸡 Dexamethasone induced stress in Cobb 500 broilers | 脱乙酰 度>90% | 1 g/kg | 提高空肠occludin和 claudin-1的mRNA表达量 | [62] |
| 球虫疫苗诱导应激科宝500肉鸡 Coccidia vaccine induced stress in Cobb 500 broilers | 脱乙酰 度>90% | 1 g/kg | 提高ZO-1、ZO-2、claudin-1 和occludin的mRNA表达量 | [71] |
| 乙醇诱导应激人L02肝细胞 Ethanol induced stress in human L02 hepatocytes | 分子质量 <1 ku,脱乙 酰度≥95% | 0.25、0.50、 1.00 mg/mL | 抑制p38 MAPK和 ERK磷酸化增加 | [74] |
| 2%葡聚糖硫酸钠诱导人结肠癌细胞 2% sodium dextran sulfate induced human colon cancer cells | 分子质量 363~1 329 ku, 脱乙酰度>95% | 200 μg/mL | 提高occludin的表达量 | [55] |
| 内毒素诱导应激猪肠上皮细胞 Endotoxin induced stress in porcine intestinal epithelial cells | 分子质量 <1 ku,脱乙 酰度90% | 200、 800 μg/mL | 提高细胞存活率和TEER值 | [72] |
| 虎龙斑 Tiger dragon plaque | 400、 800 mg/kg | 提高肠道ZO-1、ZO-2、ZO-3和 claudin-3α的mRNA表达量 | [50] |
claudin:封闭蛋白;occludin:闭合蛋白;ZO:闭锁小带蛋白 zonula occludens;MAPK:丝裂原活化蛋白激酶 mitogen-activated protein kinase;ERK:细胞外信号调节激酶 extracellular signal-regulated kinase;TEER:上皮细胞跨膜电阻 trans-epithelial electrical resistance。 |
2.4 壳寡糖对肠道黏膜免疫屏障的保护作用
表5 壳寡糖对肠道黏膜免疫屏障功能的影响Table 5 Effects of chitosan oligosaccharides on intestinal mucosal immune barrier function |
| 试验对象 Experimental objects | 壳寡糖属性 Chitosan oligosaccharide properties | 添加量 Addition amount | 结果 Results | 参考文献 References | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 断奶应激三元杂交仔猪 Three hybrid piglets with weaning stress | 分子质量 1~2 ku | 30 mg/kg | 增加十二指肠和空肠淋巴 细胞数量,减少回肠淋巴细胞数量 | [54] | |||||
| 地塞米松诱导应激科宝500肉鸡 Dexamethasone induced stress in Cobb 500 broilers | 脱乙酰 度>90% | 1 g/kg | 降低空肠IL-6含量,提高IL-10 含量,降低IL-8、TNF-α的 mRNA表达量 | [62] | |||||
| 热应激黄羽肉鸡 Yellow feather broilers under heat stress | 分子质量 <32 ku,脱乙 酰度>95% | 200 mg/kg | 降低十二指肠和 空肠黏膜IL-1β含量 | [63] | |||||
| 内毒素诱导应激猪肠上皮细胞 Endotoxin induced stress in porcine intestinal epithelial cells | 分子质量 <1 ku,脱乙 酰度90% | 200 μg/mL | 降低IL-6和IL-8 的mRNA表达量 | [72] | |||||
| 内毒素诱导应激海兰褐壳蛋鸡 Endotoxin induced stress in Hy-Line brown laying hens | 分子质量 1~2 ku,脱 乙酰度90% | 15 mg/kg | 降低回肠和空肠sIgA、IgG、 IgM、IL-1β和IFN-γ含量 | [79] |
IL:白细胞介素 interleukin;TNF-α:肿瘤坏死因子-α tumor necrosis factor-α;sIgA:分泌型免疫球蛋白A secretory immunoglobulin A;IgG:免疫球蛋白G immunoglobulin G;IgM:免疫球蛋白M immunoglobulin M;IFN-γ:干扰素-γ interferon-γ。 |

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