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低聚蔗果糖(Fructooligosaccharides,FOS)具有降低血脂、胆固醇和改善肠道微生物区系组成、促进营养物质吸收等功能,这些功能与其清除自由基、增强机体抗氧化和免疫能力的功能有关。本实验以蔗糖为原料微波固相合成低聚蔗果糖(W-FOS),并对合成产物W-FOS及副产物5-HMF的抗氧化和免疫功能性进行研究。首先经过单因素实验和正交实验优化了微波固相合成W-FOS反应条件。合成W-FOS最优工艺条件为:催化剂添加量0.08%,微波辐射时间120s,微波辐射功率1000W,引发剂添加量9%;高效液相色谱分析合成产物主要成分为:低聚蔗果糖68.23%,5-HMF4.36%,蔗糖13.31%,葡萄糖7.56%。其次研究了W-FOS及副产物5-HMF体外清除自由基活性。结果表明合成产物清除DPPH、OH·、ABTS+的IC50为8.58mg/ml、6.05mg/ml、40.59mg/ml,W-FOS与5-HMF体外清除自由基能力具有协同作用。为研究W-FOS的生物学功能及5-HMF对其功能的影响,采用高脂日粮中添加0.5% W-FOS及不同剂量(0.00%、0.02%、0.2%)5-HMF饲喂昆明种小鼠5周。结果表明0.5% W-FOS及0.02% 5-HMF能显著降低高脂日粮小鼠血脂水平(P<0.05);显著提高高脂日粮小鼠血浆、肝脏、十二指肠、心脏的总抗氧化能力(T-AOC)、过氧化氢酶(CAT)活性(P<0.05);显著降低脂质过氧化物(MDA)、氧自由基(ROS)水平(P<0.05);显著提高肝脏、十二指肠、脑部谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力(P<0.05);显著改善高脂日粮小鼠脑组织血栓素B2/6-酮-前列腺素F1α比值(P<0.05),降低小鼠跳台错误时间,提高记忆力。含0.02%5-HMF的W-FOS组小鼠胸腺和脾脏指数、白介素-4、脾脏淋巴细胞转化率水平显著升高(P<0.05),白介素-6水平(P<0.05)显著降低。相较于0.02%水平5-HMF,高剂量0.2% 5-HMF不利于0.5%W-FOS保护高脂日粮小鼠抗氧化与免疫能力的功能。大剂量灌胃实验显示产物W-FOS急性毒理LD50大于15g/kg·bw,属于无毒级别。饲料中添加0.5%微波固相合成的低聚蔗果糖(W-FOS)(含0.02% 5-HMF)具有清除小鼠体内自由基、降血脂、提高机体抗氧化能力和免疫功能的作用。