功能性低聚糖

摘 要功能性低聚糖属于寡糖，主要包括水苏糖、棉籽糖、乳酮糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、低聚龙胆糖、大豆低聚糖、壳聚糖等。由于人体胃肠道内没有水解它们的酶系统，因而它们不被消化吸收而直接进入大肠内。这种特性使得它们可以优先为双歧杆菌所利用是双歧杆菌的增殖因子。本文介绍了几种常见的功能性低聚糖并阐述了其功能。关键词 功能性低聚糖，双歧杆菌，保健作用。目录引言31功能低聚糖31.1低聚异麦芽糖31.2低聚半乳糖41.3低聚果糖41.4低聚木糖41.5大豆低聚糖52功能性低聚糖的直接功能52.1抗龋齿52.2降血脂、降胆固醇52.3增殖双歧杆茵、优化肠道茵群63功能性低聚糖由双歧杆菌引起的间接功能63.1生物屏障作用与抗衰老功能性低聚糖可得到了大幅度提高63.2营养作用63.3防止便秘功能6结语8致谢9参考文献10引言 低聚糖集营养、保健、食疗于一体，广泛应用于食品、保健品、饮料、医药、饲料添加剂等领域。它是替代蔗糖的新型功能性糖源，是面向二十一世纪“未来型”新一代功效食品。是一种具有广泛适用范围和应用前景的新产品，近年来国际上颇为流行。美国、日本、欧洲等地均有规模化生产，我国低聚糖的开发和应用起于90年代中期，近几年发展迅猛。低聚糖(oligosaccharide)称寡糖，是由210个单糖通过糖苷键连接形成直链或支链的低度聚合糖。分子量约为3002000，可分类为普通性低聚糖和功能性低聚糖两大类。普通性低聚糖包括蔗糖、麦芽糖、乳酸糖、海藻糖和麦芽三糖等，它们可被机体消化吸收；功能性低聚糖包括低聚异麦芽糖、大豆低聚糖、果糖低聚糖、低聚半乳糖、壳聚糖、壳低聚糖、低聚木糖等，因在人体肠道内不具备分解消化的酶系统，不能被人体胃酸和胃酶所降解，故不能消化吸收，而是直接进入小肠内为有益菌双歧杆菌所利用，对人体发挥独特的生理功能。本文主要是就功能性低聚糖做一个介绍，下面先来介绍一些功能性低聚糖。1功能低聚糖1.1低聚异麦芽糖低聚异麦芽糖是指葡萄糖基以a一1，6糖苷键结合而成的、单糖数在2-6不等的一类低聚糖，它是一种支链、非发酵性低聚糖，又称分枝低聚糖或称寡聚葡萄糖，其英文缩写为IMO。低聚异麦芽糖的主要成分为异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖和异麦芽四糖占总糖的50以上。低聚异麦芽糖分子中含有a一1，4键及a一1，6键，以及少量a一1，3键和a一1，2键。低聚异麦芽糖在酱油、清酒、酱类、蜂蜜及果葡糖浆中有少量存在，广泛存在于大麦、小麦和马铃薯等植物性饲料中，极少以游离状态存在于自然界。 IMO的甜度温和，为蔗糖的4550，可代替部分蔗糖以降低食品甜度及改善食品风味。异麦芽三糖、四糖、五糖等随着聚合度的增加，甜度降低甚至消失。其黏度介于相同浓度的蔗糖与麦芽糖之间。其黏度比蔗糖高，更易于保持结构稳定；其黏度比麦芽糖低，食品加工时操作方便，且对糖果、糕点等的组织与物理性质无不良影响。同时，低聚异麦芽糖对酸和热的稳定性极强。将IMO添加到饮料、罐头及高温处理或低pH值食品中，其特性和生理功能不受影响。IMO具有良好的保湿性，对各种食品的湿润和品质的维持有较好的效果。它还能抑制蔗糖的结晶，防止淀粉类食品的回生，从而延长货架期。分子末端有还原基团，与蛋白质和氨基酸共热会发生美拉德反应而产生褐色物质。着色的程度与糖浓度、蛋白质或氨基酸的种类、pH值、加热温度及加热时间有关。所以，在添加IMO调解食品颜色时应结合各种影响因素综合考虑。1.2低聚半乳糖低聚半乳糖是一种天然存在的低聚糖，在动物的乳汁中有微量存在，母乳中含量较多。低聚半乳糖组成成份分成两类：一类是三糖、四糖和五糖低聚糖，统称半乳糖基转移低聚糖；另一类是二糖，称半乳糖基转移二糖。低聚半乳糖粉状产品为白色粉末，浆状产品为淡黄色或无色的透明粘稠液体、无异味。高纯度的三糖以上的低聚半乳糖甜度仅为砂糖的20。商品低聚半乳糖由于含有单糖、乳糖等，甜度约为砂糖甜度的3540。中性的低聚半乳糖在100度时加热3小时，或在120度加热30分钟，160度加热10分钟，其组成成分不会分解。同时，它还具有极强的耐酸性。工业中生产低聚半乳糖(GOS)是以乳糖为原料，利用B一半乳糖苷酶对乳糖的半乳糖基转移作用，经水解与合成来生产的。首先乳糖降解生成半乳糖和葡萄糖，然后在半乳糖苷酶的作用下，将半乳糖接枝到未作用的乳糖分子上，生成低聚半乳糖。低聚半乳糖是在乳糖分子中的半乳糖基上以B一(14)、B一(16)键连接I一4个半乳糖分子的寡糖类混合物。1.3低聚果糖 果糖低聚糖是指在蔗糖分子的果糖残基上结合13个果糖分子的寡糖的总称，主要由蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖组成。日常食用的蔬菜水果中含有此类寡糖，尤其在洋葱、菊芋、牛旁、芦笋、香蕉和麦类中含量较高。低聚果糖在微酸到中性的PH57时稳定，虽加热到150度也不分解，而在酸性，PH4以下时，高温加热会引起分解，变成它的组成糖，即果糖、葡萄糖和蔗糖，但在低温下，在酸性仍很稳定，当使用在乳酸饮料、冷饮、果汁、果酱，水果罐头等作为甜味剂，冷藏下可保存16个月仍很稳定，故可以广泛使用于各种食品的制造。1.4低聚木糖 低聚木糖在竹笋，玉米芯，甘蔗渣，棉籽等植物中大量存在。低聚木糖分子是木糖分子间以B一l，4键相连的低聚糖，它主要的组成有木二糖、木三糖和木四糖。低聚木糖是由27个木糖聚合而成，是由玉米芯、甘蔗渣、棉子壳等富含木聚糖(半纤维素之一种)的植物原料，用高压热爆、热膨化以及辐射或用碱液处理后，将木聚糖抽提出，再用黑曲霉、清霉、木霉等不含木糖酶的微生物酶(木聚糖酶)水解而得到的含各种低聚木糖的混合物，再经活性炭脱色，离交除杂后浓缩或干燥而成。1.5大豆低聚糖 大豆低聚糖广泛分布于各种植物中，尤以豆科植物含量居多，除大豆外、扁豆、豌豆、蚕豆，绿豆和花生等豆类作物中均有存在。典型的大豆低聚糖是从大豆中提取的可溶性低聚糖的总称，主要成分有水苏糖、棉子糖和蔗糖，它们在成熟大豆中的干重含量分别为24%,8%和39%，而具生理功能的成分是水苏糖和棉子糖。水苏糖和棉子糖都是由半乳糖、葡萄和果糖组成的支链低聚糖。它的甜度特性类似于蔗糖，约为蔗糖的70一75(固形物之比)；耐酸耐热性比蔗糖好，在140的情况下短时间内加热不分解。2功能性低聚糖的直接功能：2.1抗龋齿口腔中的有害微生物(主要是变异链球菌)能分泌葡萄糖转移酶，将口腔中的葡萄糖转化为葡聚糖，该糖附着于牙齿表面形成牙垢，进而会导致龋齿。功能性低聚糖难以被唾液中的消化酶分解，不能被变异链球菌发育所利用，且又可在一定程度上抑制葡萄糖转移酶的作用，从而起到预防龋齿的作用。2.2降血脂、降胆固醇功能性低聚糖普遍具有难消化、甜度低及热量低的特性，所以不易转化为脂肪和胆固醇。有研究者将低聚异麦芽糖用于血液透析患者高血脂并发症的治疗，取得了良好效果。党国华等采用低聚木糖喂养蛋鸡，得到了胆固醇含量显著降低的鸡蛋。研究较早和较深入的是低聚果糖，早在1995年，国外学者就发现低聚果糖有降血脂和胆固醇的功效。有研究资料州表明，对于血脂水平正常的个体而言，低聚果糖的功能主要是降低血清中甘油三酯的水平，其主要机理是通过降低肝脏中脂肪酸合成而实现的；对于高血脂症的个体而言，低聚果糖的主要效应是降低胆固醇含量。关于其机理，屠友金等认为与低聚果糖发酵产物丙酸对肝脏胆固醇合成的抑制有关。2.3增殖双歧杆茵、优化肠道茵群双歧杆菌的活菌制剂易受许多条件的限制，如在保存和服用方面会受到空气、胃酸、胆汁及抗生素等因素的影响，无法达到其应有的疗效。功能性低聚糖因其具有较高的稳定性，而难以被人和动物消化道的酶系分解。因此，功能性低聚糖可以直达大肠，被双歧杆菌等有益菌利用，促进这些有益菌增殖，而不能被有害菌所利用。这种选择性增殖作用不仅使得肠道菌得到优化，而且使肠道微环境得到改善。3功能性低聚糖由双歧杆菌引起的间接功能：3.1生物屏障作用与抗衰老功能性低聚糖可得到了大幅度提高。 以被双歧杆菌发酵利用而产生某些抗菌素，这些抗菌素能有效抑制有害细菌的生长代谢，减少其产生的有毒物质对机体的损伤。此外，由低聚糖增殖产生的双歧杆菌，可以协同其他肠道菌群促进肠道蠕动，通过竞争肠道营养和肠上皮表面的黏附位点，减少致病菌的附着机会。由于功能性低聚糖的生物屏障作用，有害物质向血液的转移受到阻止，心、肝、肾等脏器受损的可能性减少。已有研究证明，功能性低聚糖对肝病患者可以起到良好的辅助治疗作用。另外，也有专家认为，双歧杆菌能增强超氧化物歧化酶(SOD)活性，减少自由基、活性氧，因而可以抗衰老。3.2营养作用 功能性低聚糖不仅可以被双歧杆菌利用，生成烟酸、叶酸及多种维生素，而且还可促进Zn，Mg，Fe，Ca等多种微量元素的吸收。功能性低聚糖促进微量元素吸收的机理为：功能性性聚糖在肠道被双歧杆菌发酵为短链脂肪酸，短链脂肪酸通过降低肠道pH值并与微量元素结合，增加了矿物质的溶解度；此外，功能性低聚糖还能通过对结肠膜细胞的刺激作用，提高肠道对矿物质的吸收能力。目前，有关功能性低聚糖对Ca吸收方面研究较多。大量研究表明，服用功能性低聚糖有利于Ca的吸收，促进儿童生长，防止老年骨质疏松症，其中低聚果糖的此项功效较为突出。此外，低聚木糖具有良好的食物配伍性，与Ca同时摄入效果更好。3.3防止便秘功能低聚糖被双歧杆菌发酵利用后形成的产物为短链脂肪酸，其能降低肠道的pH值，促进肠道运动，进而改善排便性能。有研究表明，长期使用功能性低聚糖，可以防止便秘。刘协等采用功能性低聚糖饲喂小鼠发现，可缩短便秘小鼠的首便时间，增加小鼠排便量和排便效率。张雯研究低聚果糖治疗小儿便秘的随访观察发现，低聚果糖在此方面有良好的治疗作用。当然，在服用低聚糖时要注意剂量的控制，高剂量组的低聚果糖会引起极显著的胃胀气现象。功能性低聚糖因具有独特的生理功能而成为重要的功能性食品基料，已引起全世界广泛的关注，是近年来增长最陕的健康食品的配料。随着经济的快速发展和人们生活水平的提高，对营养保健食品的需求量日益增加，而功能性食品的研发被认为是21世纪重要的课题，啕这些都将为功能性低聚糖的研发创造良好的机遇。结语 功能性低聚糖有很好的保健作用，它对促进双歧杆菌生长、调整肠道菌群平衡、促进钙吸收作用、提高免疫力、防止龋齿等都有很好的作用。对低聚糖的开发应用作了探讨及展望，提出低聚糖将作为一种功能性食品基料在功能性食品中得到广泛应用，开发应用功能性低聚糖具有广阔的前景。:致 谢在大学里我了解很多，明白了在大学里学的不是知识，而是一种叫做自学的能力。不能一味的只知道学习理论，更应要把理论应用于实践中，就像校训所言：学以致用。而本文的顺利完成，要感谢陈丰老师，应刘老师从百忙之中抽出时间帮我的论文从选题到定稿，甚至悉心指导，陈老师学识渊博，对待工作一丝不苟、治学严谨的态度使我不仅在做论文的过程中受益匪浅，更是对我在今后的生活、工作和学习都将具有长远的指导意义。通过此次论文的完成，让我在大学期间对各门专业知识有了进一步的综合和巩固，在此感谢老师，老师您辛苦了！参 考 文 献1张词侠.昊纪饶.功能性低聚糖对