２００５年第４０卷第１２期生物学通报１９
１概念
低聚糖也称寡糖（ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ），是１９３０年Ｂ．Ｈｅｌｇｅｒｉｃｈ等首先提出来的。词头“ｏｌｉｇｏ”来自希腊文，意思是“寡”。低聚糖是２￣１０个单糖结合成的直链或支链低度聚合糖。
低聚糖包括普通和功能性低聚糖两类。普通低聚糖有蔗糖、乳糖、麦芽糖等，其作用主要是提供人体所需的能量和怡人的甜味。蔗糖被人体消化后，会转变为血液中的葡萄糖。即血糖。机体组织主要靠血糖来提供能量，以维持正常的生命活动。假如没有糖，生命之火就会熄灭。但是蔗糖（包括高能量的甜味剂）摄入过多是肥胖和龋齿的直接起因，与糖尿病和富贵病也有直接的关系。因普通低聚糖可以被人体消化吸收，对肠道有益菌并无生长促进作用；而功能性低聚糖，如低聚半乳糖、乳果糖、低聚异麦芽糖等，具有糖类某些共同特性，可直接代替糖料作为甜食的配料，而人体肠胃道内没有水解功能性低聚糖酶系统，也不被人体胃酸、胃酶降解，不在小肠吸收，直接进入大肠内优先为双歧杆菌所利用，是一类性能优良的双歧杆菌增殖因子。自１９５７年Ｐｅｔｕｅｌｙ首次发现异构化乳糖（也称乳果糖，乳酮糖），在婴儿肠道中可明显促进人体有益菌双歧杆菌的增殖。１９８０年异构化乳糖已经开始作为功能性食品的基料。随着生物工程技术的发展，科学家们又陆续发现了许多新的功能性低聚糖。食品专家指出：低聚糖是功能性食品基料中最有发展前途的产品。而今人们把功能性低聚糖和其他促双歧杆菌生长的化合物统称为“益生素”。
２分类与命名
功能性低聚糖可以从天然产物提取或人工合成，市售产品中有的以原料冠以其首命名，如大豆低聚糖，约含有水苏糖４％，棉子糖１％和蔗糖５％。其中水苏糖和棉子糖有较高的双岐菌增殖效果；有的则以单糖或二糖基命名，如低聚异麦芽糖，低聚果糖。科学的命名应以不同糖基分类和命名。如低聚果糖。
３几种主要功能性低聚糖的化学结构与特点迄今为止，已知的功能性低聚糖有１０００多种，但是自然界中只有少数食品中含有天然的功能性低聚
我国已批准功能性低聚糖的命名与分类
糖，并受到生产资源条件的限制，所以除大豆低聚糖等少数几种由提取法制取外，大部分是由来源广泛的淀粉原料经生物技术合成的。目前，国际上已研究开发成功的低聚糖有７０多种，主要有：低聚果糖、低聚乳果糖、低聚异麦芽糖、低聚龙胆糖、水苏糖等。３．１低聚果糖（Ｆｒｕｃｔｏｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ）又称蔗果三糖族低聚糖。它是在蔗糖分子的果糖残基上通过β－１，２糖苷键结合１￣３个果糖的寡糖，其组成主要是蔗果三糖（ＧＦ２）、蔗果四糖（ＧＦ３）、蔗果五糖（ＧＦ４）。日常食用的蔬菜与水果中也含有此类寡糖，尤其是洋葱、牛蒡、芦笋和麦类中含量较高。天然和微生物酶法得到的低聚糖几乎都是直链的。工业上，低聚果糖有２种生产方法：以菊芋为原料酶法生产和以蔗糖为原料酶法生产。其结构式如下：
３．２
低聚乳果糖（Ｌａｃｔｏｓｕｃｒｏｓｅ）（简称Ｏ－ＬＳ糖），由β－Ｄ半乳糖苷、α－Ｄ葡萄糖苷、β－Ｄ呋喃糖苷３个单糖残基通过糖苷键相连而成。其结构式可看成是乳糖
功能性低聚糖
黄德娟１谈华平２
（１东华理工学院生物与材料学院江西抚州３４４０００２浙江大学高分子系浙江杭州３１００２７）
摘要功能性低聚糖具有糖类某些共同特性，而人体胃肠道内没有水解功能性低聚糖酶系统，也不被人体胃酸降解，不在小肠吸收，可直接进入大肠内优先为双歧杆菌所利用，是一类性能优良的双歧杆菌（ＬｏｎｇｕｓＢｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉａ）增殖因子。以几种主要功能性低聚糖为例，重点阐述了其化学结构、特点，综述了功能性低聚糖的生理功效和开发应用前景。
关键词功能性低聚糖双歧杆菌增殖因子结构生理功效
糖基原料低聚糖名称
甘露糖，葡萄糖魔芋低聚甘露糖
葡萄糖，麦芽糖淀粉低聚麦芽糖，潘糖
果糖，麦芽糖蔗糖，菊芋低聚果糖
半乳糖乳糖低聚半乳糖
乳糖，果糖乳糖，蔗糖低聚乳果糖
半乳糖，葡萄糖，果糖大豆，根茎水苏糖
半乳糖，葡萄糖，果糖甜菜，糖蜜棉籽糖
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接上１个果糖基，也可看成是蔗糖接上１个半乳糖基。因此，有人又称之为乳蔗糖或乳果糖。１９９０年，研究者发现土壤中的１种微生物，在含蔗糖为唯一碳源的培养基中，３０℃，４２ｈ培养可将蔗糖分解产生的果糖基转移到乳糖还原性尾端的Ｃ１位羟基上，生成半乳糖基蔗糖，即低聚乳果糖。迄今为止，低聚乳果糖是功能性低聚糖中对双歧杆菌的增殖最为有效的低聚糖。据研究，每天定量（２～５ｇ）服用Ｏ－ＬＳ糖，能选择性地促进双歧杆菌增殖，因为代谢产物是乳酸和醋酸，肠道内的ｐＨ值下降，抑制了有害细菌的生长和有害物质的产生，起到抗衰老作用。在各种低聚糖中，低聚
乳果糖的甜味质量最佳，最接近蔗糖
。其结构式如下：
３．３低聚异麦芽糖（ｉｓｏｍａｌｔｏｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ
，ＩＭＯ）又
称分枝低聚糖（ｂｒａｎｃｈｉｎｇｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｅ）、异麦芽寡糖、异麦芽低聚糖等，是指葡萄糖以α－１，６糖苷键结合而成的单糖数在２￣５不等的一类低聚糖，分子中除了
α－１，６键外，还有α－１，４及α－１，３键等分枝状，自然
界中低聚异麦芽糖极少以游离状态存在，而作为支链淀粉、右旋糖和多糖等的组成部分，在某些发酵食品如酱油、酒或酶法葡萄糖浆中有少量存在。低聚异麦芽糖有甜味，异麦芽三糖、异麦芽四糖、异麦芽五糖等随聚合度的增加，其甜味降低甚至消失。
３．４
低聚龙胆糖（Ｃｒｅｎｎｏｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ）是龙胆二糖、三糖、四糖的混合物，龙胆二糖是葡萄糖受酸和热发生复合反应的生成物，当经过α－１，６糖苷键时，生
成异麦芽糖；当经过β－１，６糖苷键时生成龙胆二糖。低聚龙胆二糖在自然界蜂蜜中有少量存在，具有柔和的提神苦味。它的苦味非常微妙，不会停滞在舌头上。低聚龙胆糖的制备有多种方法，如从龙胆茎、根中分离提取，或以葡萄糖为原料酶法合成，或还原苦杏仁苯，或从酸法水解淀粉的副产物中提纯等。工业生产低聚龙胆糖是用高浓度的葡萄糖液和专门的酶，发生葡萄糖的转移和缩合。其结构式如下：
３．５
水苏糖（Ｓｔａｃｈｙｏｓｅ）是天然存在的一种四糖，简单的结构表示为：果糖－葡萄糖－半乳糖－半乳糖，分子式为Ｃ２４Ｈ４２Ｏ２１。水苏糖是在蔗糖分子上以α－１，６糖苷键连接２个半乳糖分子。水苏糖广泛分布于豆科植物
中，属于棉子糖属半乳糖苷类一种能显著促进双歧杆菌增殖的非还原性功能性低聚糖，被誉为“超强双歧因子”。在８０℃以上，水苏糖具有着色性，在焙烤食品中加入水苏糖，食品呈现出诱人的焦黄色。
水苏糖的生产方法有天然提取法和酶法２种。天然提取法以宝塔菜（又名甘露、草石蚕）、毛叶地笋、中药地黄或大豆种子等为原料，经提取、精制而得。其结构式如下：
４生理功效
４．１低热值功能性低聚糖很难或不能被人体消化吸收，所提供的能量值很低或根本没有，这是由于人体不具
备分解消化低聚糖的酶系统。一些功能性低聚糖，如低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚乳果糖有一定程度的甜味，是一种很好的功能性甜味剂，可在低能量食品中发挥作用，如减肥食品、糖尿病患者食品、高血压病人食品。４．２不会引起牙齿龋变龋齿是一种常发病，其发生是与口腔中的微生物有关，主要致病菌是突变链球菌（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓｍｕｔａｎｓ），功能性低聚糖不是这些口腔微生物的合适底物，因此不会引起牙齿龋变。
４．３刺激双歧杆菌的增殖双歧杆菌（ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉ－
ｕｍ）是人类的生理性细菌，它与人终生相伴，但呈动态变化，双歧杆菌的存在和含量是人体健康的１个标
志。双歧杆菌具有多方面的生理效应，研究表明：它可以调整肠功能的紊乱；可以调整腹泻与便秘；可起双向调节功能，降低血内毒素，降低胆固醇浓度，对防止动脉硬化和高血压起一定作用；可以抑制病原菌和腹泻；抗肿瘤作用，提供机体免疫功能和延年益寿作用。以水苏糖的作用机理为例，见下图：
低聚异麦芽糖是功能性低聚糖研究开发中影响最大、产量最大的品种，工业上生产一般以淀粉为原料采用全酶法工艺生产。其结构式如下：
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４．４其他作为非常规膳食纤维源（ｎｏｎｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｓｏｕｒｃｅｏｆｄｉｅｔａｒｙｆｉｂｒｅ），它具有水溶性膳食纤维的部分功能，能降低血清胆固醇和预防结肠癌。由于它是小分子物质，所以它的加入通常不会改变食物的质构（ｔｅｘｔｕｒｅ）。
有些功能性低聚糖还能促进钙、镁、铁等金属离子的吸收，具有抗老化性、防结晶性、对酸、热和褐变的稳定性以及保鲜、保湿性等在食品保藏和加工中都具有重要意义。
５获得途径和开发应用前景
获得功能性低聚糖主要有５条途径：Ａ、从天然原料提取；Ｂ、利用转移酶、水解酶催化的糖基转移反应合成；Ｃ、天然多糖的酶水解反应；Ｄ、天然多糖的酸水解；Ｅ、化学合成。
从食品工业的角度看，低聚糖作为一种大量使用的功能性基料，必须考虑到生产成本，因此，较好的方法是利用生物技术，即酶法水解或酶法转移来生产各种低聚糖。科学家已基本达成共识，使用酶可能是大量合成低聚糖的唯一有效途径。生产过程一般包括酶的发酵生产、低聚糖的酶法合成、分离精制３个过程，每个过程都与生物技术和化学工程技术密切相关：可利用现代生物技术对酶进行基因工程改造，以提高酶的活力和产量；运用现代发酵技术和新型生物反应器，达到最优化控制来提高发酵酶的产量；可利用固定化酶或固定化细胞技术来连续化生产，降低成本；利用膜分离技术和层析技术来分离纯化低聚糖，可使低聚糖产品增多。生物工程技术在食品工业中的应用将使工业大规模生产低聚糖成为可能。
在国外，功能性低聚糖已被广泛制成各种营养疗效滋补剂和高级糖果饮料，更被大量的作为医药制剂和含流汁病人的能源。例如，日本已有１０多家公司生产含功能性低聚糖的保健食品。美、英、法等国也都大量生产低聚糖饮料、食品。目前，我国也陆续有了低聚果糖、大豆低聚糖等批量生产。
参考文献
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人教版《高中生物》必修教材第２册第６章以及《高中生物实验教材》必修第２册第３章、第４章都较为详细地描述了“ＤＮＡ分子的结构和复制”及“基因表达”这２个分子生物学核心内容。然而，无论是“ＤＮＡ分子的结构和复制”还是“基因表达”都涉及到ＤＮＡ和ＲＮＡ这２种核酸分子的方向。如果不标明ＤＮＡ或ＲＮＡ的方向，就不能正确地解读核酸中的遗传信息和遗传密码。
１ＤＮＡ分子结构与ＤＮＡ双链的方向
ＤＮＡ分子是由２条链组成的，这两条链以反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。ＤＮＡ分子中每一条链都是由４种脱氧核苷酸通过３′，５′－磷酸二酯键连接形成的多聚脱氧核苷酸长链。在这条链的一端，第１个脱氧核苷酸５′碳原子上的磷酸基团游离，不参与构成３′，５′－磷酸二酯键的脱水聚合反应；另一端的末尾１个脱氧核苷酸３′碳原子上的羟基游离，也不参与构成３′，５′－磷酸二酯键的脱水聚合反应。这样就可以通过分别标明多聚脱氧核苷酸链的５′端和３′端来表示它的方向。
由于ＤＮＡ分子的２条链具有反向平行的特点，在读、写ＤＮＡ分子时就要特别注意链的方向。例如，某个ＤＮＡ分子的１条链为：５′……ＡＴＣＧＡＴＣＧＡＴＣＧ……３′，也可以省略不写出５′和３′，写成……ＡＴＣ－ＧＡＴＣＧＡＴＣＧ……，但是，这样写就默认了该链的方向从左到右为５′到３′。那么如何正确地书写它的互补链呢？由于它的互补链和该链是反向平行的，而在书写时习惯从５′写到３′，所以其互补链可表示为５′……ＣＧＡＴＣＧＡＴＣＧＡＴ……３′，一般很少写成３′……ＴＡＧＣ－
请给核酸标明方向
尚海廉莹玉（昆明市第一中学云南昆明６５００３１）
摘要核酸分子包括ＤＮＡ和ＲＮＡ，它们是生物体中非常重要的遗传物质。核酸分子结构具有从５′到３′的方向性。高中生物学教科书没有明确指出核酸分子的方向，导致很多教师和学生在学习“ＤＮＡ分子的结构和复制”与“基因表达”时，出现理解上的偏差。我们在教学实践过程中越来越意识到强调核酸分子方向的重要性。因此，呼吁教材中应该适当强调核酸分子的方向性。
关键词５′和３′ＤＮＡＲＮＡＤＮＡ分子的结构和复制基因表达
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┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 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。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 目录 引言 (3) 1功能低聚糖 (3) 1.1低聚异麦芽糖 (3) 1.2低聚半乳糖 (4) 1.3低聚果糖 (4) 1.4低聚木糖 (4) 1.5大豆低聚糖 (5) 2功能性低聚糖的直接功能 (5) 2.1抗龋齿 (5) 2.2降血脂、降胆固醇 (5) 2.3增殖双歧杆茵、优化肠道茵群 (6) 3功能性低聚糖由双歧杆菌引起的间接功能 (6) 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 (6) 3.2 营养作用 (6) 3.3防止便秘功能 (6) 结语 (8) 致谢 (9) 参考文献 (10)
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊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2—10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300—2000，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45％～50％，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
功能性低聚糖产业发展及市场应用 低聚糖是指由2～10个单糖组成的糖类，由于其聚合度低，所以称作低聚糖。而功能性低聚糖，指的是不为人体酶解，在小肠中不被吸收的低聚糖，即不消化性的低聚糖。但低聚糖，进入大肠后，能促进体内双歧杆菌的增殖，即通常所说的双歧因子。1999年国家公布的“功能性低聚糖通用技术规则行业标准”中，规定的功能性低聚糖定义为： (1)功能性低聚糖是由2～10个相同或不同的单糖，以糖苷键聚合而成。 (2)具有糖类某些共同的特性，可直接代替糖料，作为甜食品配料，但不被人体胃酸、胃酶降解。不在小肠吸收，可到达大肠部位。 (3)具有促进人体双歧杆菌的增殖等生理功能。 功能性低聚糖在自然界广泛存在，和人类食物有关的如：香蕉、大麦、洋葱、洋姜中含有低聚果糖；竹笋中含有低聚木糖；大豆中含有水苏糖和棉籽糖；淀粉糖化液中含有低聚异麦芽糖。目前，市场上出现的主要功能性低聚糖有：低聚木糖、低聚果糖、低聚异麦芽糖、低聚半乳糖等。 一、低聚糖的功能 1、促进双歧杆菌生长，调整肠道菌群平衡 通常大肠中因缺乏大肠细菌可利用的碳源，一旦有碳水化合物进入就会对肠道菌群代谢产生重要影响。大肠菌群利用低聚糖的能力是不同的，体外试验结果表明：双歧杆菌对各种低聚糖几乎都可以加以利用，而一些有害细菌对大多数益生元几乎都不能利用或很难利用。 2、促进钙吸收作用 欧州Orafti经多年研究证实,功能性低聚糖不仅能促进钙吸收,而且能提高骨密度，减轻骨质疏松的危险。早川幸男的《低聚糖新知识》中提到，服用2%低聚木糖水溶液以后，大鼠的钙吸收可以提高23%，而钙的利用率可以提高21%。 3、提高免疫力 有利于人体肠内双歧杆菌的增加,同时可抑制肠内有害菌及腐败物质的形成,增加体内维生素的量,提高机体免疫力。 4、防止龋齿 高纯度低聚糖不被造成龋齿的链球菌利用，不被口腔酶液分解，因而能防
低聚木糖和大豆低聚糖在保健食品中的应用 摘要：功能性低聚糖具有糖类某些共同特性，而人体胃肠道内没有水解功能性低聚糖酶 系统，也不被人体胃酸降解，不在小肠吸收，可直接进入大肠内优先为双歧杆菌所利用，是一类性能优良的双歧杆菌(Longus Bifidobacteria)增殖因子。以低聚木 糖、大豆低聚糖为例，重点阐述了其化学结构、特点．综述了功能性低聚糖的生理功效和开发应用前景。 关键词：功能性低聚糖，低聚木糖，大豆低聚糖，生理功效 前言：目前，功能性低聚糖已经成为一种重要的功能型食品基料，在世界范围内得到了广 泛的应用，在国外，功能性低聚糖已被广泛制成各种营养疗效滋补剂和高级糖果饮料。更被大量的作为医药制剂和含流汁病人的能源。日本已有l0多家公司生产含功能性低聚糖的保健食品。美、英、法等国也都大量生产低聚糖饮料、食品。目前， 我国也陆续有了低聚果糖、大豆低聚糖等批量生产[4]。在中国具有巨大的市场潜力。 1.功能性低聚糖的基本概念及市场发展 低聚糖又称为寡糖(Oligosaccharides),是由2～10个单糖通过糖苷键连接形成直链或支链的低度聚合糖,广泛存在于各种天然食品中,如水果、牛奶、蜂蜜、蔬菜等。并不是所有的低聚糖都成为功能性低聚糖, 只有在人体肠胃道内不被消化吸收而直接进入大肠内为双歧杆菌所利用的低聚糖才称为功能性低聚糖。低聚糖可分类为普通低聚糖和功能性低聚糖（Functional Oligosaccharides)两大类。普通低聚糖包括蔗糖、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,不能消化吸收,而是在人体发挥独特的生理功能，他们是肠道有益菌的增殖因子。 功能性低聚糖首先由日本传入我国，近年来在国家大力扶持和推广下，其被列入了国家轻工行业标准QB/T2492-2000。其中的许多产品被国家公众营养与发展中心推荐为“营养健康倡导产品”。目前，中国功能性低聚糖的产能约12万吨，实际产能只有7万吨左右，国内市场需求量在6万吨左右，世界需求量却高达135万吨。 2.低聚木糖 2.1低聚木糖的结构与加工特性 低聚木糖(xylo-oligosaccharides)又称木寡糖，是由2~7个木糖残基以β-1，4糖苷键结合而构成的低聚糖，其组成又以木二糖和木三糖为主[1]。
功能性低聚糖产业及市场发展分析 山东龙力生物科技有限公司技术服务部 功能性低聚糖，是指对机体健康具有一定改善效果的功能性糖类，多是由2～10个单糖通过糖苷键连接形成直链或支链的低度聚合糖。并不是所有的低聚糖都成为功能性低聚糖, 只有在人体肠胃道内不被消化吸收而直接进入大肠内为双歧杆菌所利用的低聚糖才称为功能性低聚糖, 他们是肠道有益菌的增殖因子。其主要包括: 低聚木糖(木寡糖)、低聚果糖(果寡糖)、低聚异麦芽糖、水苏糖、低聚半乳糖等。随着人类生活水平的提高以及对健康的追求，功能性低聚糖也已悄然走进人们的生活。其主要应用领域包括：食品、保健品、饲料、医药和植物调节等行业中。 功能性低聚糖首先由日本传入我国，近年来在国家大力扶持和推广下，其被列入了国家轻工行业标准QB/T2492-2000。其中的许多产品被国家公众营养与发展中心推荐为“营养健康倡导产品”。目前，中国功能性低聚糖的产能约12万吨，实际产能只有7万吨左右，国内市场需求量在6万吨左右，世界需求量却高达135万吨。国内市场上的功能性聚合糖主要以低聚木糖、低聚果糖、低聚异麦芽糖为主，占到低聚糖市场份额的70%左右。现将主要功能性低聚糖的产业及市场发展情况简介如下： 1 低聚木糖 低聚木糖，是由2-7个木糖分子以β-1，4-糖苷连接，并以木二糖、木三糖、木四糖为主要成分的混合物；其以玉米芯、甘蔗渣、秸秆等为原料，经酶解、纳滤等先进工艺精制而成。低聚木糖区别于其他低聚糖具有四大特性：①高选择性增殖双歧杆菌，②很难为人体消化酶系统所分解，③酸、热稳定性好，④有效摄入量少等，适合于与
所有食品、保健品、医药等产品配伍。日本SUNTORY公司早于1989年研制成功并推向市场；我国于2000年研制成功，并于2002年，被卫生部批准为新资源食品；2003年，日本又将其批准为保健品食品之一。2007年低聚木糖被国家公众营养与发展中心批准推荐为“营养健康倡导产品”。 低聚木糖的有效用量仅为0.7g/d；相对与其他产品来说，在有效剂量范围内，其功效是其他低聚糖产品的10-20倍。随着其宣传力度的增加，以及其应用范围为，低聚木糖的市场前景十分广阔。日本市场上销售的低聚木糖产品是SUNTORY公司酶法生产的低聚木糖，有以下4种产品形式：70%低聚木糖糖浆；35%低聚木糖粉末；20%低聚木糖粉末（其中数字表示低聚木糖对总糖含量百分数）；片剂等且已经应用于饮料和调味醋等产品。在我国，山东龙力生物科技股份有限公司是低聚木糖最大的生产厂家，其产品规格有95%低聚木糖（糖浆、粉末），70%低聚木糖（糖浆、粉末），35%低聚木糖粉末，20%低聚木糖粉末等。其已成功在醋饮品、口香糖、口服液、胶囊以及各类调节肠道菌群的中、高值产品中应用。例如：与中草药辅配的保护胃粘膜类的无限极牌常欣卫口服液、卫奥开牌海参壳聚糖胶囊；调节肠道菌群的尝如意牌低聚木糖胶囊、昂立1号R优菌多颗粒（女士型）、复临畅欣牌低聚木糖片等；辅助降血脂类的华雨牌清清口服液、龙力牌唐亿康胶囊等。低聚木糖在饲料中的使用也是其主要应用领域之一，在各类饲料中添加适量的低聚木糖，可以有效增强动物机体的免疫力、预防各类由肠道微生物引起的疾病、促进机体钙吸收、提高机体的生长生产性能、降低料重比，从而增加利润值。另外，低聚木
低聚糖的功能性研究与其应用展望 摘要：简要介绍了几种主要低聚糖的结构，讨论了功能性低聚糖的双歧因子、低热量、抗龋齿等主要功能，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。 关键字：低聚糖生物学意义应用 研究背景 低聚糖是指由2～10个单糖组成的糖类，由于其聚合度低，所以称作低聚糖。低聚糖又称寡糖，其分子量约为300~2000，分为功能性低聚糖和普通低聚糖两大类。蔗糖、麦芽糖、乳糖、海藻糖和麦芽三精等属于普通低聚糖，它们可被机体消化吸收。功能性低聚糖在自然界广泛存在，和人类食物有关的如：香蕉、大麦、洋葱、洋姜中含有低聚果糖；竹笋中含有低聚木糖；大豆中含有水苏糖和棉籽糖；淀粉糖化液中含有低聚异麦芽糖。目前，市场上出现的主要功能性低聚糖有：低聚木糖、低聚果糖、低聚异麦芽糖、低聚半乳糖等。[1]功能性低聚糖，指的是不为人体酶解，在小肠中不被吸收的低聚糖，即不消化性的低聚糖。但低聚糖，进入大肠后，能促进体内双歧杆菌的增殖，即通常所说的双歧因子。1999年国家公布的“功能性低聚糖通用技术规则行业标准”中，规定的功能性低聚糖定义为： (1) 功能性低聚糖是由2～10个相同或不同的单糖，以糖苷键聚合而成。 (2) 具有糖类某些共同的特性，可直接代替糖料，作为甜食品配料，但不被人体 胃酸、胃降解。不在小肠吸收，可到达大肠部位。 (3) 具有促进人体双歧杆菌的增殖等生理功能。 现在世界上主要研究和生产的功能性低聚糖主要有低聚异麦芽糖、大豆低聚糖、低聚果糖、低聚木糖和低聚麦芽糖等。自然界中主要存在于人乳、大豆、棉籽、桉树、甜菜、龙胆属植物根及淀粉的酶水解物中。因人体肠道内不具备分解消化它们的酶系统，所以不能被消化吸收，而是直接进入肠道内为有益菌双歧杆菌所利用。功能性低聚糖因具独特的生理功能而成为一种重要的功能性食品基料。功能性低聚糖的生物学意义与应用价值 1、促进双歧杆菌生长，调整肠道菌群平衡 通常大肠中因缺乏大肠细菌可利用的碳源，一旦有碳水化合物进入就会对肠
低聚糖（Oligosaccharide）或称寡糖。功能性低聚糖包括水苏糖、棉籽糖、Palatinose（帕拉金糖）、乳酮糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖、低聚乳果糖、低聚异麦芽糖、低聚Palatinose 和低聚龙胆糖等。人体肠胃道内没有水解这些低聚糖（除Palartinose之外）的酶系统，因此它们不被消化吸收而直接进入大肠内优先为双歧杆菌所利用，是双歧杆菌的增殖因子。 功能性低聚糖因具独特的生理功能而成为一种重要的功能性食品基料，业己引起全世界广泛的关注。目前，日本在这方面的研究、开发与应用位居前列，己形成工业化生产规模的低聚糖品种达十几种，1990年的总产值就达4.6亿美元，成为功能食品基料的一大支柱。在日本，功能性低聚糖替代或部分替代蔗糖而广泛应用在饮料、糖果、糕点、冰淇淋、乳制品及调味料等450多种食品。 己经确认功能性低聚糖的主要生理功能包括以下四个方面： 1、很难或不被人体消化吸收，所提供的能量值很低或根本没有。可在低能量食品中发挥作用，最大限度地满足了那些喜爱甜品又担心发胖者的要求，还可供糖尿病人、肥胖病人和低血糖病人食用。 2、活化肠道内双歧杆菌并促进其生长繁殖。双歧杆菌是人体肠道内的有益菌，其菌数会随年龄的增大而逐渐减少，直至老年人临死前完全消失。因此，肠道内双歧杆菌数的多少成了衡量人体健康与否的指标之一。随着医药科学的突飞发展，广谱和强力的抗菌素广泛应用于治疗各种疾病，使人体肠道内正常的菌群平衡受到不同程度的破坏，有目的的增加肠道中有益菌的数量显得十分必要。摄取入功能性低聚糖来促使肠道内双歧杆菌自然增殖显得更切实可行。 3、不会引起牙齿龋变，有利于保持口腔卫生。龋齿是由于口腔微生物特别是突变链球菌（Streptococcus mutans）侵蚀而引起的，功能性低聚糖因不是这些口腔微生物的合适作用底物，因此不会引起牙齿龋变。 4、由于功能性低聚糖不被人体消化吸收，属于水溶性膳食纤维，具有膳食纤维的部分生理功能，如降低血清胆固醇和预防结肠癌等。功能性低聚糖与通常为高分子的膳食纤维不同，它属于小分子物质，添加到食品中基本上不会改变食品原有的组织构及物化性质。 异麦芽酮糖（Palatinose） 1957年，Weidenhagen和Horenz在甜菜制糖过程中发现一种非蔗糖的“新”双糖化合物，根据工厂所在地Palatine，他们将它命名为Palatinose。从化学结构上看，该双糖即是Isomaltulose （异麦芽酮糖）。、Weidenhagen还发现精朊杆菌（Proramino-bacterrubrum）能将蔗糖转化成Palatinose。后来，其他研究者在蜂蜜和甘蔗汁中也发现的天然存在Palatinose[40,41]。由此可见，Palatinose的历史比较短，但由于它具有某些特殊的生物特性及很低的致龋齿特性，人们对这种天然存在的功能性低聚糖给予了很大的关注。在日本，1987年Palatinose总产量达3000t，己广泛应用在糖果、咖啡、口香糖、巧克力、果酱、黄油、蛋糕和软饮料等食品中。
各种低聚糖的功能性质及其应用简介 聚糖, 性质, 简介, 功能, 应用 摘要:在简述低聚糖性质的基础上重点介绍了低聚果糖、低聚异麦芽糖、低聚半乳糖和大豆低聚糖、低聚木糖的理化特性以及它们的应用。 关键字:功能性低聚糖功能性质应用 1 低聚糖简介 低聚糖又称寡糖，是由2～10个单糖通过糖苷键连接形成直链或支链的一类寡糖的总称，其分子量约为300～2000，分为功能性低聚糖和普通低聚糖两大类。蔗糖、麦芽糖、乳糖、海藻糖和麦芽三糖等属于普通低聚糖，它们可被机体消化吸收。现在世界上主要研究和生产的功能性低聚糖主要有低聚异麦芽糖、大豆低聚糖、低聚果糖、低聚木糖和低聚麦芽糖等。自然界中主要存在于人乳、大豆、棉籽、桉树、甜菜、龙胆属植物根及淀粉的酶水解物中。因人体肠道内不具备分解消化它们的酶系统，所以不能被消化吸收，而是直接进入肠道内为有益菌双歧杆菌所利用。功能性低聚糖因其独特的生理功能而成为-种重要的 功能性食品基料。 2 几种重要的功能性低聚糖的特性及应用 2.1 低聚异麦芽糖 又称分枝低聚糖，是指葡萄糖以α-1，6糖苷键结合而成的，单糖数在2～5个不等的一类低聚糖。其主要成分为异麦芽糖、异麦芽三糖和潘糖等。低聚异麦芽糖具有淀粉糖浆的优良理化特性，甜度仅为蔗糖的４５％～５０％。低聚异麦芽糖有甜'味，异麦芽三糖、异麦芽四糖、异麦芽五糖等随聚合度的增加，其甜味逐渐降低直至消失。该糖对酸、热的稳定性很强，具有很好的保湿性，能抑制食品中淀粉回生、老化和结晶糖的析出，水分活 性低，具有抑菌作用，为难消化性糖。 低聚异麦芽糖还具有双歧杆菌增殖活性和低龋齿特性，它能强烈抑制砂糖链球菌合成非水溶性葡聚糖，并能强烈抑制砂糖产生的葡聚糖在牙齿上的附着，从而阻碍形成牙垢， 防止牙齿表面珐琅质脱落。 由于它具有热量低，能抑制血糖上升和降低血中胆固醇等特性，基本上不增加血糖和血脂，摄入后不会导致肥胖，因此可作为糖尿病人的甜味品。 2.2大豆低聚糖 2.2.1大豆低聚糖的性质 典型的大豆低聚糖是从大豆籽粒中提取出可溶性低聚糖的合称，主要组分为水苏糖、棉籽糖和蔗糖。水苏糖和棉籽糖都是由半乳糖、葡萄糖和果糖组成的支链低聚糖。大豆低聚糖广泛存在各种植物中，以豆科植物含量居多，除大豆外，豇豆、扁豆、豌豆、绿豆和 花生等中均有存在。 大豆低聚糖的甜味特性接近于蔗糖，甜度为蔗糖的70%，能量值仅为蔗糖的一半。大豆低聚糖具有良好的热稳定性，并且基本不受胃酸、胆汁和消化酶的作用，对温度、水分、
２００５年第４０卷第１２期生物学通报１９ １概念 低聚糖也称寡糖（ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ），是１９３０年Ｂ．Ｈｅｌｇｅｒｉｃｈ等首先提出来的。词头“ｏｌｉｇｏ”来自希腊文，意思是“寡”。低聚糖是２￣１０个单糖结合成的直链或支链低度聚合糖。 低聚糖包括普通和功能性低聚糖两类。普通低聚糖有蔗糖、乳糖、麦芽糖等，其作用主要是提供人体所需的能量和怡人的甜味。蔗糖被人体消化后，会转变为血液中的葡萄糖。即血糖。机体组织主要靠血糖来提供能量，以维持正常的生命活动。假如没有糖，生命之火就会熄灭。但是蔗糖（包括高能量的甜味剂）摄入过多是肥胖和龋齿的直接起因，与糖尿病和富贵病也有直接的关系。因普通低聚糖可以被人体消化吸收，对肠道有益菌并无生长促进作用；而功能性低聚糖，如低聚半乳糖、乳果糖、低聚异麦芽糖等，具有糖类某些共同特性，可直接代替糖料作为甜食的配料，而人体肠胃道内没有水解功能性低聚糖酶系统，也不被人体胃酸、胃酶降解，不在小肠吸收，直接进入大肠内优先为双歧杆菌所利用，是一类性能优良的双歧杆菌增殖因子。自１９５７年Ｐｅｔｕｅｌｙ首次发现异构化乳糖（也称乳果糖，乳酮糖），在婴儿肠道中可明显促进人体有益菌双歧杆菌的增殖。１９８０年异构化乳糖已经开始作为功能性食品的基料。随着生物工程技术的发展，科学家们又陆续发现了许多新的功能性低聚糖。食品专家指出：低聚糖是功能性食品基料中最有发展前途的产品。而今人们把功能性低聚糖和其他促双歧杆菌生长的化合物统称为“益生素”。 ２分类与命名 功能性低聚糖可以从天然产物提取或人工合成，市售产品中有的以原料冠以其首命名，如大豆低聚糖，约含有水苏糖４％，棉子糖１％和蔗糖５％。其中水苏糖和棉子糖有较高的双岐菌增殖效果；有的则以单糖或二糖基命名，如低聚异麦芽糖，低聚果糖。科学的命名应以不同糖基分类和命名。如低聚果糖。 ３几种主要功能性低聚糖的化学结构与特点迄今为止，已知的功能性低聚糖有１０００多种，但是自然界中只有少数食品中含有天然的功能性低聚 我国已批准功能性低聚糖的命名与分类 糖，并受到生产资源条件的限制，所以除大豆低聚糖等少数几种由提取法制取外，大部分是由来源广泛的淀粉原料经生物技术合成的。目前，国际上已研究开发成功的低聚糖有７０多种，主要有：低聚果糖、低聚乳果糖、低聚异麦芽糖、低聚龙胆糖、水苏糖等。３．１低聚果糖（Ｆｒｕｃｔｏｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ）又称蔗果三糖族低聚糖。它是在蔗糖分子的果糖残基上通过β－１，２糖苷键结合１￣３个果糖的寡糖，其组成主要是蔗果三糖（ＧＦ２）、蔗果四糖（ＧＦ３）、蔗果五糖（ＧＦ４）。日常食用的蔬菜与水果中也含有此类寡糖，尤其是洋葱、牛蒡、芦笋和麦类中含量较高。天然和微生物酶法得到的低聚糖几乎都是直链的。工业上，低聚果糖有２种生产方法：以菊芋为原料酶法生产和以蔗糖为原料酶法生产。其结构式如下： ３．２ 低聚乳果糖（Ｌａｃｔｏｓｕｃｒｏｓｅ）（简称Ｏ－ＬＳ糖），由β－Ｄ半乳糖苷、α－Ｄ葡萄糖苷、β－Ｄ呋喃糖苷３个单糖残基通过糖苷键相连而成。其结构式可看成是乳糖 功能性低聚糖 黄德娟１谈华平２ （１东华理工学院生物与材料学院江西抚州３４４０００２浙江大学高分子系浙江杭州３１００２７） 摘要功能性低聚糖具有糖类某些共同特性，而人体胃肠道内没有水解功能性低聚糖酶系统，也不被人体胃酸降解，不在小肠吸收，可直接进入大肠内优先为双歧杆菌所利用，是一类性能优良的双歧杆菌（ＬｏｎｇｕｓＢｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉａ）增殖因子。以几种主要功能性低聚糖为例，重点阐述了其化学结构、特点，综述了功能性低聚糖的生理功效和开发应用前景。 关键词功能性低聚糖双歧杆菌增殖因子结构生理功效 糖基原料低聚糖名称 甘露糖，葡萄糖魔芋低聚甘露糖 葡萄糖，麦芽糖淀粉低聚麦芽糖，潘糖 果糖，麦芽糖蔗糖，菊芋低聚果糖 半乳糖乳糖低聚半乳糖 乳糖，果糖乳糖，蔗糖低聚乳果糖 半乳糖，葡萄糖，果糖大豆，根茎水苏糖 半乳糖，葡萄糖，果糖甜菜，糖蜜棉籽糖
功能性低聚糖发展动向及前景 尤新 （中国食品添加剂和配料协会，北京100020) 摘要：低聚糖是指由2-10个单糖组成的糖类。在小肠中不被吸收，进入大肠后，能促进体内双岐杆菌的增值。由于它具水溶性、有糖的属性和好的口感。适合制取高血脂超体重糖尿病人的无热量食品的甜味料，所以是当今国内外着力开发和推广的功能性配料。本文介绍了国内外低聚糖的发展状况、主要功能和今后我国低聚糖的发展前景，经供参考。 关健词:低聚糖:功能;发展前景 中图分类号:TS202.1.文献标识码:A 文章编号:1006-2513（2008）03-0045-05 低聚糖是指由2-10个单糖组成的糖类，由于其聚合度低，所以称作低聚糖。而功能性低聚糖，指的是不为人体酶解。在小肠中不被吸收的低聚糖，亦即不消化性的低聚糖。但低聚糖.进入大肠后，能促进体内双岐杆菌的增值，即通常 所说的双岐因子。1999年国家公布的“功能性低聚糖通用技术规则行业标准”中，规定的功能性低聚糖定义为: (1)功能性低聚糖( )是2-10个相同或不同的单糖.以糖苷键聚合而成。 (2)具有糖类某些共同的特性，可直接代替糖料，作为甜食品配料，但不被人体胃酸、胃酶降解。不在小肠吸收，可到达大肠部位。 （3）具有促进人休双岐杆菌的增殖等生理功能。 1.世界功能性低聚糖发展状况 1.1日本 国际上功能性低聚糖，以日本开发得较早，品种也最多，大部分用酶法合成，天然提取物居少数。低聚果糖1983年进入市场，低聚异麦芽糖1985年进入市场。低聚半乳糖1988年进入市场。近年又有海藻糖、黑曲毒低聚糖相继上市。目前日本市场上功能性低聚糖消费，主要有低聚异麦芽糖日11000吨、低聚半乳糖6500吨、低聚果糖4500吨、低聚本糖600吨、低聚乳果糖2000吨、乳酮糖糖、大豆低聚糖1000吨、棉籽糖、黑曲霉低聚糖、帕拉金糖等
功能性低聚糖标准概况 The latest revision on November 22, 2020
我国“功能性低聚糖”标准概况 中国食品发酵工业研究院郭新光 一．我国“功能性低聚糖”概况 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配料, 已引起全世界广泛的关注, 是近年来增长最快的健康食品配料。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, 这些都将为功能性低聚糖的研发创造良好的机遇。 功能性低聚糖在日本起步较早，自1988年异构乳糖生产以来，几乎每年均推出新的商品低聚糖新品种，如低聚半乳糖、低聚乳果糖、低聚木糖、低聚果糖、低聚异麦芽糖、大豆低聚糖、低聚龙胆糖等。我国功能性低聚糖的研究开发始于20世纪90年代初，包括低聚甘露糖、低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚葡甘糖、低聚木糖、壳聚糖、海藻糖等，有些产品列入了“九五”攻关计划。 二．我国第一个“功能性低聚糖”标准的诞生 1995年8月，当时的无锡糖果食品厂首家实现了低聚异麦芽糖浆工业化生产。这是我国第一个工业化生产的功能性低聚糖产品。1996年，中国发酵工业协会根据1995年赴日本考察的结果，在全国淀粉糖生产技术交流会上，把开发低聚异麦芽糖等功能低聚糖作为技术交流重点，对推动国内低聚糖生产发展起了促进作用。同年，当时最大的山东环宇集团低聚异麦芽糖投入生产。随着低聚异麦芽糖生产工业的不断成熟与发
展，2000年，我国第一个标志性功能性低聚糖行业标准QB/T 2491-2000“低聚异麦芽糖”正式颁布实施。随后，QB/T 2492-2000 “功能性低聚糖通用技术规则”、QB 2581-2003“低聚果糖”、QB/T 2848-2007“海藻糖”等功能性低聚糖标准先后颁布实施，不断的引领着我国功能性低聚糖行业健康、有序的发展壮大。 三．我国“功能性低聚糖”标准状况 随着社会经济的迅速发展，尤其在经济全球化和我国加入WTO的新形势下，标准化工作越来越显出重要的技术基础性，技术标准已经成为市场准入的重要条件。市场经济之所以成为当今主流，就在于它最能促进社会整体经济效益的提高，标准化便是市场经济用以提高效益的主要手段之一。高标准出好产品，产品质量的不断提高带动了产品的销路增加，使效益不断提高；效益的提高又加大了对生产的投入，从而进一步促进了产品质量的提高，加快了企业的发展。这是一个标准化与市场经济相互促进相互联系的良性循环过程。众所周知，标准是现代贸易的基本要素之一，在当今竞争日趋激烈的国际贸易中，标准已成为各国竞争的焦点之一，谁掌握了标准制定权，谁的技术转化为标准，谁就掌握了市场的主动权。 1.“低聚异麦芽糖”行业标准 从1995年至1998年在短短不到三年时间内，由于看到了功能性低聚糖广阔的应用前景，一些淀粉糖厂和麦芽糊精厂纷纷上马生产低聚异麦芽糖。由于低聚异麦芽糖浆生产设备与淀粉糖浆生产设备基本相同，生产能力很容易上去。但是由于生产工艺技术不同，产品质量差异很
功能性低聚糖分离纯化方法 点击次数： 307 发布时间： 2007-2-1 功能性低聚糖是指对人、动物、植物等具有特殊生理作用的单糖数在2~10之间的一类寡糖.它的甜度一般只有蔗糖的30%~50%,具有低热量、抗龋齿、防治糖尿病、改善肠道菌落结构等生理作用,在功能性食品的配料中十分重要,正日益受到消费者的青睐.功能性低聚糖的生产一般是以淀粉或蔗糖为原料利用糖苷酶的糖基转移作用进行的.由于糖苷酶对底物专一性要求不高的催化特性,功能性低聚糖的转化率一般在50%左右,产品中除含有目标产品功能性低聚糖外,随产品种类不同还含有大量的葡萄糖、蔗糖、麦芽低聚糖等副产物.这些副产物的存在,在很大程度上降低了功能性低聚糖的生理功能.因此,功能性低聚糖的分离纯化已成为生产厂家亟待解决的研究课题.然而,由于功能性低聚糖产品成分复杂且往往性质较为接近,其分离纯化就变得比较困难,常规分离法如结晶法难以适用.目前虽已有数种功能性低聚糖产品的纯度达到90%以上,但由于生产成本高而产销量极低.开发功能性低聚糖的新型低成本分离方法将大有前途. 1、常见功能性低聚糖的组成 酶法生产的功能性低聚糖除含有功能性低聚糖外,往往还含有大量非功能性低聚糖成分,如葡萄糖、蔗糖、乳糖等,这些成分在很大程度上削弱了功能性低聚糖的生理功能和保健作用.例如,葡萄糖和麦芽低聚糖的存在,不仅降低了低聚异麦芽糖难发酵、低热量的特性,而且削弱了其抗龋齿作用和对双歧杆菌的增殖功能。 2、功能性低聚糖的分离纯化方法 ⑴色谱柱分离法 色谱柱分离法是基于混合物中各组分与色谱柱的填料间结合力强弱的差异,即各组分在固定相(填料)与流动相间分配系数不同的性质而使混合物中难吸附与易吸附组分分离的技术.适用于分离糖类的色谱柱填料有铝矾土、碱式铝矾土、硅胶、石英砂、海砂、沸石、活性炭、离子交换树脂等色谱柱分离法的主要优点在于通过数百次连续循环操作、重复使用吸附剂,可以充分利用材料、能量和时间.但迄今为止,只有以离子交换树脂为填料的色谱柱成功用于糖类的工业化分离纯化。 离子交换树脂法之所以能用来分离糖类,是由于离子交换树脂经改性或改良后其功能基团与糖类形成的络合物或衍生物的强度不同.硼酸盐、亚硫酸盐、酸式亚硫酸盐、碳酸盐等结构的阴离子交换树脂和钙、锶、银、联铵盐等结构的阳离子交换树脂(磺酸盐型)可用于分离糖类混合物其中钙型磺酸树脂已成功用于工业化分离果糖和葡萄糖、木糖醇和山梨糖醇等. 离子交换树脂法分离纯化糖类的效率受以下因素影响:(1)树脂特性,如树脂颗粒的粒径大小及分布、树脂的交联度、氢离子含量、水分含量等;(2)色谱柱的高径比及总长度;(3)分离糖类混合物的组成;(4)给料浓度;(5)给料流量;(6)分离温度;(7)溶剂种类;(8)连续操作或分批操作.尽管离子交换树脂法已成功用于某些糖类混合物的分离纯化,但由于该法初期设备投资高!操作复杂,而使分离后产品的成本大幅增加而限制了其应用.另外,该法多用于二组分的分离,若用于多组分的分离,则操作更为复杂甚至难以分离. ⑵膜分离法 膜分离过程的实质是物质透过或被截留于膜的过程,近似于筛分过程,依据滤膜孔径的大小而达到物质分离的目的.按分离粒子或分子大小可将膜分离法分为:反渗透、透析、电渗析、纳膜过滤、超滤、微滤等6种.其中反渗透和纳滤有望用于分离纯化功能性低聚糖. 反渗透又称逆渗透,是一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂和小分子物质的膜分离
我国低聚糖产品生产现状 低聚糖的主要品种有低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚甘露糖、大豆低聚糖、水苏糖等。但实际年产以万吨计的品种有低聚异麦芽糖，低聚果糖和低聚木糖，年产以千吨计的品种大豆低聚糖，水苏糖属于高端产品，我国生产的还较少。 表2-5 2007年我国低聚糖主要品种生产状况 图2-7我国低聚糖主要品种生产状况
我国低聚糖主要品种生产状况 点击此处查看全部新闻图片 低聚糖应用领域概述 在食品工业领域 ●低聚糖食品添加剂 功能性低聚糖配制的食品，除了可以调整肠道帮助消化外，尚有控制血压、中和脂肪，补充矿物质，控制血糖，降低胆固醇，防龋齿等功能。 ●低聚糖食品配料 功能性低聚糖可以作为食品配料广泛应用于各类食品，低聚果糖成功应用于酸乳、饮料、乳酪、馅料、冰淇淋、焙烤、巧克力、糖果、肉制品等。低聚半乳糖，由于其热稳定性好，能应用于乳制品，饮料、糖果、点心、冷冻甜点、面包、果酱、蜂制品、肉制品等，例如有低聚半乳糖2-4g/瓶和3-4g/100ml的清凉饮料、2-3g/100g的特制婴儿饼干，1-4g/100g的脆米饼等。 保健食品领域 低聚糖具有恢复肠道微生态平衡、防止便秘、调节血糖、降低胆固醇、改善维生素代谢、提高矿物质吸收等作用。因此在以下领域中有很高研究价值。 ●低聚糖降糖产品的研究 ●低聚糖降脂产品的研究 ●低聚糖减肥产品的研究 ●低聚糖润肠通便产品的研究
●低聚糖运动饮料产品的研究 ●化疗及服用抗生素类药物病人保健品的研究 ●低聚糖与其它药食两用成分的组合物所具有的保健功能也有很高的研究价值。 在饲料添加剂领域 低聚糖添加于饲料的主要功效为： ●促进双歧杆菌增殖 ●提高排便速度 ●减少血氨浓度 ●增进矿物质吸收 ●增强免疫能力 我国饲料工业已发展成为我国工业体系中重要的支柱产业之一，已跃居世界第二大生产大国。按照1996-2020年我国饲料工业发展中、长期发展规划，到2010年我国配合饲料的产量达到1亿吨，浓缩饲料1200万吨，预混合饲料300万吨，对饲料添加剂的需求将大幅增加，低聚糖饲料添加剂将大有作为。 在生化肥料领域 ●低聚糖对土壤微生物也有菌群调节作用，能提高化肥的利用率 ●缓解环境、健康等领域的当前压力
功能性|低聚|糖|制备 功能性低聚糖((functional oligosaccharide)是由2~10个相同或不同的单糖，以糖苷键聚合而成；但不被人体胃酸、胃酶降解；不在小肠吸收，可到达大肠部位；具有促进人体双岐杆菌的增殖等生理功能。这类低聚糖包括异麦芽糖、低聚果糖、低聚乳糖、棉子糖、低聚木糖、水苏糖、低聚壳多糖、低聚龙胆糖、低聚帕拉金糖、海藻糖等。 现将主要的功能性低聚糖的生产介绍如下： 一、低聚异麦芽糖 低聚异麦芽糖(Isomaltooligosacharide，简称IMO )是指葡萄糖基以a-1,6糖苷键结合而成单糖数在2~6不等的一类低聚糖，其主要成份为异麦芽糖((Isomaltose)、潘糖(Panose)、异麦芽三糖(Isomaltotriose)及异麦芽四糖等。 1. 制备方法 低聚异麦芽糖制备大致有以下两种途径：一是利用糖化酶逆合作用，在高浓度葡萄糖溶液中将之逆合生成异麦芽糖、麦芽糖等低聚糖；但由于产率低，产物复杂，生产周期长等缺点而难以工业化大量推广。二是以淀粉制得高浓度葡萄糖浆为底物，通过a-葡萄糖转苷酶催化发生a-葡萄糖基转移反应而得。工业化生产低聚异麦芽糖一般以淀粉为原料采用全酶法工艺，技术以日本最为成熟。 工艺流程 淀粉→调浆→淀粉乳→喷射液化(a-淀粉酶)→糖化(β-淀粉酶，α-葡萄糖苷酶)→灭酶→过滤(硅藻土)→脱色〔活性炭) →脱盐(离子交换树脂)→MO糖浆 IMO-50（糖浆)→喷雾干燥→ IMO-50糖粉 →真空浓缩→ 柱分离→MO-90(糖浆)→喷雾干燥→MO-90糖粉 2.工艺简介 淀粉加水调制成30 %淀粉乳，调节pH 6~6.5，加耐高温a-淀粉酶、90 ℃喷射液化液化至DE值为6~10，按1kg淀粉加β-淀粉酶和真菌α-葡萄糖苷转移酶2 ~ 4 g，于pH 5、60 ℃反应72h ，反应完毕进行灭酶，用藻土助滤，滤清后活性碳脱色，再经阴阳树脂混合床离交脱盐，真空浓缩可以得到浓度50 %的糖浆，经喷雾干燥可得50糖粉成品。真空干燥后如果上柱分离葡萄糖、麦芽糖可得到90糖浆，经真空干燥得90粉糖。 3. 实际操作注意事项 (1) 要严格控制连续喷射液化工艺条件，既做到全部糊精化，又控制较低DE 值。
功能性低聚糖在功能性食品中的应用 现在或将来，功能食品的特征都是成品形式的多样性和所含成分的多样性。这些成分有些被归为营养素范畴，影响着与健康或降低疾病风险相关的身体功能的变化。因此，功能食品的定义未被完全地、普遍地接受。 国际上，功能性食品不可能是一个单一且特征明确的实体 欧洲范围内开始大规模研究功能食品是从1996年“尼斯”会议开始的。众多食品知名企业和国际学术权威专家在国际生命科学学会(ILSI)欧洲分会，以及ILSI连续召开了多次以“功能食品”为主题的研讨会得出大众基本接受的概念：“如果一种食品除了有适宜的营养作用外，能对人体某种或多种机能有益处，有足够营养效果改善健康状况或能减少患病,即可被称为功能食品。” 在我国，所有食品都具有某些方面的功能 功能性食品在我国研究起步较晚，并被称为“保健功能食品”。参考1995年英国农渔食品部(MAFF)定义，1996年卫生部第46号文件“保健食品管理办法”中对保健(功能)食品定义为：“保健食品（Healthfood）是指“以调节生理活动、促进健康为主要目的的食品。具有特定保健功能的食品，即适宜于特定人群食用，具有调节机体功能，不以治疗疾病为目的的食品。” 功能性食品的消费档次逐渐升高 功能性食品是强调其成分对人体能充分显示机体防御功能、调节生理节律、预防疾病和促进康复等功能的工业化食品。 功能性食品具有食品的形状，不是胶囊或粉剂；天然成分，但可以是非天然的浓缩物或通常并不作为食品食用的物质；作为日常膳食的一部分，没有专业指导下服用也是安全的；具有促进健康的作用，而非简单地补充营养素的作用，这种作用通常出现在标签或宣传上。 根据“十一五”食品工业的发展趋势，今后中国食品市场将朝着方便、快捷化；营养、保健化；多样化、功能化、安全化的方向发展，消费档次是逐渐提高。 功能性食品的不定陈述综合 自开发功能食品以来，各国各企业热衷研究括功能性食品调节人体机能的作用，具有普通食品的营养和感官享受两大功能外，还具有调节生理活动的第三大功能。现在国内市场上主要的功能性食品是针对其作用而生产、销售，常见的有补充微量元素、补血、补钙等。 文章主要讲述功能性食品来源的物质，也就是从物质具有的营养、保健性来说明有其原料制成的食品具有调理机体的功能性。 功能性甜味剂