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麦芽糊精是一种使用广泛的食品原配料,作为混合物,其功能性质与水解程度、分子量分布等自身特性密切相关。由于麦芽糊精存在聚合度不均一且具有还原性等瓶颈问题,使其进一步的应用受到限制。因此本课题组前期首先通过环糊精降解酶水解β-环糊精得到麦芽七糖（G7）,并利用麦芽糖基海藻糖合成酶转变G7末端的α-1,4糖苷键为α-1,1糖苷键来制备非还原性的海藻糖基麦芽五糖（Non-reducing maltoheptaose,N-G7）,以期提供一种新的解决思路。为了深入探究该全新物质N-G7的一系列性质并为后续应用提供理论参考,本课题首先对N-G7粗溶液进行分离纯化,确定最佳纯化条件;继而对高纯度（纯度＞95%）N-G7做结构解析,验证其分子构成;最后探究N-G7的理化性质、体外消化行为和评价N-G7经海藻酸钙包埋后的肠内表现。首先,通过高效液相色谱法（HPLC）测定粗溶液中N-G7的纯度及含量。实验结果表明,酶反应结束后,产物中N-G7的占比约为60%～70%（w/w）,同时也存在其余直链麦芽低聚糖（G1～G7）杂质,G3～G6是杂质中的主要糖组分。其次,为了除去多余的小分子糖,分别采用乙醇沉淀法、Diaion UBK530 Na型阳离子交换树脂层析法和Bio-Gel P2聚丙烯酰胺凝胶层析法对粗溶液进行分离纯化,以N-G7的纯度和回收率为检测指标,确定各因素下的最佳条件。采用70%～90%（v/v）的乙醇对N-G7粗溶液沉淀分离,均提升了N-G7在溶液中的纯度。当乙醇最终体积浓度为85%时,N-G7的纯度达到最大值87.43%（w/w）,回收率为89.05%（w/w）,但仍使小分子糖析出,各组分间分离效果不明显。与醇沉法比较,选用离子交换树脂纯化N-G7时,纯度显著提高,其最佳条件为:树脂柱有效规格1.6 cm×70 cm、洗脱速度30 m L/h、最大上样量5 m L,此时N-G7的纯度为93.49%,回收率为65.50%。在保证N-G7纯度的同时,提高回收率有利于分离效率,所以另外选用聚丙烯酰胺凝胶填料进行纯化。发现柱温45℃、洗脱速度25 m L/h和上样量5 m L的条件,可以得到纯度为92.37%,回收率为81.19%的N-G7。后续结合两种层析法收集高纯度N-G7进行结构性质探究。接着,利用多种手段验证N-G7的结构。质谱的分子离子峰和碎片离子峰说明N-G7的相对分子质量为1153,且由7个己糖单体连接而成;单糖组成分析也证实该单体只有葡萄糖;甲基化实验分析出N-G7中包含α-1,4糖苷键和α-1,1糖苷键,且两者的摩尔比约为5:1;红外光谱鉴定出N-G7具有糖类化合物多种典型的特征吸收峰;以麦芽糖和海藻糖为对照,核磁共振波谱上显示在N-G7中均可找到对照的异位质子信号和异位碳信号。然后,探究N-G7的物理化学性质。3,5-二硝基水杨酸（DNS）显色法确定了N-G7的高纯度和非还原性;N-G7与赖氨酸在高温下共存不会产生棕褐色不良产物,420 nm处的低吸光度代表成功实现G7的还原性末端转变为N-G7的非还原性末端的目标;当环境p H值界于4～10,不同温度下N-G7的水解率均低于10%,且N-G7的耐酸稳定性也高于低聚果糖;N-G7的吸湿率明显小于麦芽糊精,高DE（Dextrose Equivalent）值麦芽糊精的吸湿性能更强;热力学分析结果说明N-G7的热稳定性良好,其相转变温度为138.38℃,吸热焓变为91.4 J/g,与三种麦芽糊精有显著差异;在剪切速率0.01～200 s-1范围内作用N-G7溶液,结果说明N-G7溶液是一种假塑性流体,低浓度（0.1%,w/v）的N-G7溶液与牛顿流体相近;不同频率和温度下N-G7溶液的动态流变特性表明,在测试范围内,不同浓度N-G7溶液的弹性模量G’始终高于粘性模量G’’,没有交叉点,呈现出典型的弱凝胶行为。最后,在模拟消化实验中,N-G7在小肠消化液内被完全水解为葡萄糖和部分双糖;为避免其在上消化道的损失,采用质量浓度为2%的海藻酸钙包埋N-G7形成微球（N-G7微球）,并进行肠内表现实验。在酵解过程中,N-G7微球组的p H不断降低;结束时微球组的菌体总量OD600为2.113,远高于空白对照组;利用N-G7微球生长的微生物在0～6 h内产生的初始气体量最低,过程中持续产生气体,缓慢持续消耗微球内N-G7,总碳源利用率达到53.40%,推测N-G7微球可以作为慢发酵体系使用;最终,微球组的短链脂肪酸总量为53.66 mmol/L,显著高于对照组,每种短链脂肪酸含量在不同时间点几乎都在显著增加。通过高通量测序评价N-G7微球在门水平和属水平上对粪便发酵过程中肠道微生物组成的影响,相较于对照组,致病菌Proteobacteria的相对丰度显著降低,有益菌Bacteroides的丰度显著增加,Firmicutes的丰度也发生了变化,N-G7微球组的F/B值（Firmicutes与Bacteroides的丰度比）明显低于其他组,猜测其可能有益于肥胖人群;此外,N-G7微球处理组中有害菌Escherichia＿Shigella的生长受到显著抑制,Bacteroides的丰度显著增加,也抑制了有害菌Enterococcus和Phascolarctobacterium的生长,表明添加N-G7微球改变了肠道菌群的多样性和丰富度。