乳糖-N-二岩藻四糖(Lacto-N-difucohexaose,简称LDFT或DFL)是一种复杂的岩藻糖基化乳糖寡糖,具有多种生物活性和潜在应用价值。
1. 结构与性质
乳糖-N-二岩藻四糖的结构可表示为 Fuc-(1→2)-Fuc-(1→3)-Glc-(1→4)-Gal,其中:
Glc 代表葡萄糖(Glucose)
Gal 代表半乳糖(Galactose)
Fuc 代表岩藻糖(Fucose)
其分子式为 C24H42O19,分子量约为 634.58 g/mol,易溶于水,在中性至弱酸性条件下稳定。
2. 生物活性与功能
乳糖-N-二岩藻四糖具有多种生物活性,主要包括:
益生元作用:选择性促进双歧杆菌、乳杆菌等有益菌的生长,改善肠道微生态。
抗病原体粘附:通过竞争性结合病原体(如幽门螺杆菌)的受体,阻止其附着宿主细胞,降低感染风险。
免疫调节:与免疫细胞表面的糖受体结合,可能增强免疫反应或抑制过度炎症。
细胞信号传导:参与糖蛋白和糖脂的合成,影响细胞间通信。
3. 合成方法
由于其结构复杂,合成LDFT具有挑战性,目前主要方法包括:
化学合成:涉及保护基策略和糖苷键偶联,但产率低且纯化困难。
酶促合成:利用糖基转移酶催化,但成本较高。
化学-酶法结合:先化学合成中间体,再用酶催化完成最终结构,是目前较高效的方法。
4. 应用领域
(1)医药与健康
肠道健康:作为益生元或抗感染剂,用于治疗肠道菌群失衡。
免疫调节:研究其在自身免疫疾病或疫苗佐剂中的应用潜力。
功能食品:可能作为婴幼儿配方奶粉的添加成分,模拟母乳低聚糖(HMOs)的功能。
(2)科研工具
用于研究糖-微生物互作、免疫细胞信号通路等。
(3)其他潜在用途
荧光标记研究:已有实验尝试用荧光染料(如FITC、Cy3)标记LDFT,用于生物医学成像。
5. 研究挑战与未来方向
合成优化:开发更经济、高效的规模化生产方法。
机制研究:明确其特异性受体及分子作用途径。
临床转化:探索在癌症、神经退行性疾病等领域的应用。
6. 市场与商业化
目前LDFT的研究仍处于实验室阶段,尚未像乳糖-N-新四糖(LNnT)那样大规模商业化。但随着母乳低聚糖(HMOs)市场的扩大,LDFT可能成为未来功能性食品或药物的候选成分。