摘要:低聚糖是指由2-10個單糖組成的糖類，在小腸中不被吸收，進入大腸后，能促進體內(nèi)雙歧桿菌的增值。由于它的水溶性、有糖的屬性和好的口感，適合制取高血脂超體重糖尿病人的無熱量食品的甜味料，所以是當今國內(nèi)外著力開發(fā)和推廣的功能性配料。本文介紹了國內(nèi)外低聚糖的發(fā)展狀況、主要功能和今后我國低聚糖的發(fā)展前景。
關鍵詞：低聚糖；功能；發(fā)展前景
1999年國家公布的“功能性低聚糖通用技術規(guī)則行業(yè)標準”，將功能性低聚糖的定義為：由2～10個相同或不同的單糖，以糖苷鍵聚合而成；具有糖類某些共同的特性，可直接代替糖料，作為甜食品的配料。低聚糖由于單糖分子結合位置和結合類型不同，可分為多種。在全球性的保健品熱潮中，低聚糖由于其功能的多樣性和獨特性，作為一種功能性食品基料而受到消費者的青睞，這刺激了新型低聚糖的研究和開發(fā)。低聚糖的開發(fā)研究一直是近幾年來食品界的研究熱點。
一、低聚糖的概述
低聚糖是指由2～10個單糖組成的糖類，由于其聚合度低，所以稱作低聚糖。而功能性低聚糖，指的是不為人體酶解，在小腸中不被吸收的低聚糖，即不消化性的低聚糖。但低聚糖，進入大腸后，能促進體內(nèi)雙歧桿菌的增殖，即通常所說的雙歧因子。1999年國家公布的“功能性低聚糖通用技術規(guī)則行業(yè)標準”中，規(guī)定的功能性低聚糖定義為：
1.功能性低聚糖是由2～10個相同或不同的單糖，以糖苷鍵聚合而成。
2.具有糖類某些共同的特性，可直接代替糖料，作為甜食品配料，但不被人體胃酸、胃酶降解。不在小腸吸收，可到達大腸部位。
3.具有促進人體雙歧桿菌的增殖等生理功能。
功能性低聚糖在自然界廣泛存在，和人類食物有關的如：香蕉、大麥、洋蔥、洋姜中含有低聚果糖；竹筍中含有低聚木糖；大豆中含有水蘇糖和棉籽糖；淀粉糖化液中含有低聚異麥芽糖。目前，市場上出現(xiàn)的主要功能性低聚糖有：低聚木糖、低聚果糖、低聚異麥芽糖、低聚半乳糖等。
功能性低聚糖集營養(yǎng)、保健、食療于一體，廣泛應用于食品、保健品、飲料、醫(yī)藥、飼料添加劑等領域。它是替代蔗糖的新型功能性糖源，是面向二十一世紀“未來型”新一代功效食品。是一種具有廣泛適用范圍和應用前景的新產(chǎn)品，近年來國際上頗為流行。美國、日本、歐洲等地均有規(guī)模化生產(chǎn)，我國低聚糖的開發(fā)和應用起于90年代中期，近幾年發(fā)展迅猛。
二、功能性低聚糖的分類
低聚糖主要有兩類，一類是低聚麥芽糖，具有易消化、低甜度、低滲透特性，可延長供能時間，增強肌體耐力，抗疲勞等功能，人體經(jīng)過重(或大)體力消耗和長時間的劇烈運動后易出現(xiàn)脫水，能源儲備，消耗血糖降低，體溫高，肌肉神經(jīng)傳導受影響，腦功能紊亂等一系列生理變化和癥狀，而食用低聚麥芽糖后，不僅能保持血糖水平，減少血乳酸的產(chǎn)生，而且胰島素瓜平衡，人體試驗證明，使用低聚糖后耐力和功能力可增加30%以上，功效非常明顯。
另一類是被稱之為“雙歧因子”的異麥芽低聚糖。這類糖進入大腸作為雙歧桿菌的增殖因子，能有效地促進人體內(nèi)有益細菌一一雙歧桿菌的生長繁殖，抑制腐敗菌生長，長期食用可減緩衰老、通便、抑菌、防癌、抗癌、減輕肝臟負擔、提高營養(yǎng)吸收率，特別是對鈣、鐵、鋅離子的吸收，改善乳制品中乳糖消化性和脂質(zhì)代謝，低聚糖的含量越高，對人體的營養(yǎng)保健作用越大。
三、功能性低聚糖的功能
1.促進雙歧桿菌增殖
功能性低聚糖是腸道內(nèi)有益菌的增殖因子，其中最明顯的增殖對象是雙歧桿菌。人體試驗證明，某些功能性低聚糖，如異麥芽低聚糖，攝入人體后到大腸被雙歧桿菌及某些乳酸菌利用，而腸道有害的產(chǎn)氣莢膜桿菌和梭菌等腐敗菌卻不能利用，這是因為雙歧桿菌細胞表面具有寡糖的受體，而許多寡糖是有效的雙歧因子。
雙歧桿菌是人類腸道菌群中唯一的一種既不產(chǎn)生內(nèi)毒素又不產(chǎn)生外毒素，無致病性的具有許多生理功能的有益微生物。對人體有許多保健作用,如改善維生素代謝，防止腸功能紊亂，抑制腸道中有害菌和致病菌的生長，起到抗衰老、防癌及保護肝臟的作用等。
2.低能量或零能量
由于人體不具備分解、消化功能性低聚糖的酶系統(tǒng),因此功能性低聚糖很難被人體消化吸收或根本不能吸收,也就不給人提供能量,并且某些低聚糖如低聚果糖、異麥芽低聚糖等有一定甜度,可作為食品基料在食品中應用,以滿足那些喜愛甜食但又不能食用甜食的人(如糖尿病人、肥胖病患者等) 的需要。
3.低齲齒性
齲齒是我國兒童常見的一種口腔疾病之一,其發(fā)生與口腔微生物突變鏈球菌(St rep2tococcusmutans) 有關。研究發(fā)現(xiàn),異麥芽低聚糖、低聚帕拉金糖等不能被突變鏈球菌利用,不會形成齒垢的不溶性葡聚糖。當它們與砂糖合用時,能強烈抑制非水溶性葡聚糖的合成和在牙齒上的附著,即不提供口腔微生物沉積、產(chǎn)酸、腐蝕的場所,從而阻止齒垢的形成,不會引起齲齒,可廣泛應用于嬰幼兒食品。
4.防止便秘
由于雙歧桿菌發(fā)酵低聚糖產(chǎn)生大量的短鏈脂肪酸能刺激腸道蠕動,增加糞便的濕潤度,并通過菌體的大量生長以保持一定的滲透壓,從而防止便秘的發(fā)生。此外低聚糖屬于水溶性膳食纖維,可促進小腸蠕動,也能預防和減輕便秘。
5.水溶性膳食纖維
由于低聚糖不能被人體消化吸收,屬于低分子的水溶性膳食纖維,它的有些功能與膳食纖維相似但不具備膳食纖維的物理作用,如粘稠性、持水性和填充飽腹作用等。一般它有以下優(yōu)點:每人每天僅需3 g 就可滿足需要且不會引起腹瀉,微甜、口感好、水溶性良好、性質(zhì)穩(wěn)定、易添加到食品中制成膳食纖維食品。
6.生成營養(yǎng)物質(zhì)
功能性低聚糖可以促進雙歧桿菌增殖,而雙歧桿菌可在腸道內(nèi)合成維生素B1 、B2 、B6 、B12 、煙酸、葉酸等營養(yǎng)物質(zhì)。此外,由于雙歧桿菌能抑制某些維生素的分解菌,從而使維生素的供應得到保障,如它可以抑制分解維生素B1 的解硫胺素的芽孢桿菌。
7.降低血清膽固醇
改善脂質(zhì)代謝,降低血壓。臨床試驗證實,攝入功能性低聚糖后可降低血清膽固醇水平,改善脂質(zhì)代謝。研究表明,一個人的心臟舒張壓高低與其糞便中雙歧桿菌數(shù)占總數(shù)的比率呈明顯負相關性,因此功能性低聚糖具有降低血壓的生理功效。
8.增強機體免疫能力,抵抗腫瘤
動物試驗表明,雙歧桿菌在腸道內(nèi)大量繁殖具有提高機體免疫功能和抗癌的作用。究其原因在于,雙歧桿菌細胞、細胞壁成分和胞外分泌物可增強免疫細胞的活性,促使腸道免疫蛋白A ( IgA) 漿細胞的產(chǎn)生,從而殺滅侵入體內(nèi)的細菌和病毒,消除體內(nèi)“病變”細胞,防止疾病的發(fā)生及惡化。
9.其他
除上述功能外,試驗發(fā)現(xiàn)某些功能性低聚糖還有預防和治療乳糖消化不良、改善腸道對礦物元素吸收的作用。
四、功能性低聚糖的具體應用
功能性低聚糖作為新生理活性物質(zhì)，在疾病診斷與防治、營養(yǎng)與保鍵、植物生長及抗病、畜牧養(yǎng)殖等方面的應用備受關注；在國際上已經(jīng)發(fā)展成為一個利用基因工程、蛋白質(zhì)工程、糖工程等現(xiàn)代生物技術手段，并涉及醫(yī)學、化學等學科，應用于食品、醫(yī)藥、飼料、農(nóng)業(yè)各領域的重要產(chǎn)業(yè)。
1.國家推動計劃。
“推進公眾營養(yǎng)改善行動”被納入《國民經(jīng)濟與社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》后，2007年，由公眾營養(yǎng)與發(fā)展中心新推出的公眾營養(yǎng)改善項目、我國第一個針對微生態(tài)失衡而出臺的項目——“食物中加OLIGO（益生元）”正式啟動。
2.作為功能性保健品。
90年代起，我國就開始將功能性低聚糖應用到保健品行業(yè)，其中的龍頭品牌有立健等。由于功能性成分高，能充分體現(xiàn)異麥芽低聚糖的優(yōu)勢和充分利用其功能，這類應用使用人群非常廣泛，尤其適用于有腸道問題的人群。
3.在畜牧、農(nóng)業(yè)方面的應用。
功能性低聚糖也廣泛應用于畜牧業(yè)與農(nóng)業(yè)，綠色安全，并能有效增產(chǎn)，是現(xiàn)代畜牧業(yè)與農(nóng)業(yè)的發(fā)展增長點。
功能性低聚糖均帶有不同程度的甜味（除低聚龍膽糖外），一般甜度相當于蔗糖的30%~60%，可以作為食品的調(diào)味料。由于其特殊的生理功能，90年代開始，功能性低聚糖在我國也廣泛應用于保健品行業(yè)。功能性低聚糖是對人、動物、植物等具有特殊生理作用的低聚糖。具有低熱量、抗齲齒、防治糖尿病、改善腸道菌落結構等生理作用。
五、功能性低聚糖的市場發(fā)展前景
功能性低聚糖作為新生理活性物質(zhì),在疾病診斷與防治、營養(yǎng)與保鍵、植物生長及抗病、畜牧養(yǎng)殖等方面的應用倍受關注,在國際上已經(jīng)成為一個利用基因工程、蛋白質(zhì)工程、糖工程等現(xiàn)代生物技術手段,并涉及醫(yī)學、化學、工程等學科，應用于食品、醫(yī)藥、飲料、飼料、農(nóng)業(yè)各領域的重要產(chǎn)業(yè)。
根據(jù)各種功能性低聚糖的性質(zhì)不同，每種低聚糖有著其特殊的應用領用。例如：低聚木糖為例，依賴于其廣泛的pH值，其應用領域非常的廣泛，其特殊的應用領域在于那些偏酸性的產(chǎn)品。目前，市場上存在此類產(chǎn)品有：龍力牌低聚木糖營養(yǎng)醋、頤年養(yǎng)生醋等。低聚果糖（以菊芋為原料）和低聚半乳糖已經(jīng)審批為營養(yǎng)強化劑，其可以在各種嬰幼兒食品中添加。據(jù)悉，低聚木糖營養(yǎng)強化劑（嬰幼兒食品中應用）的申報材料也已經(jīng)上報衛(wèi)生部。另外，飼料行業(yè)中目前以低聚木糖為主，低聚果糖也有少量的添加。
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