功能性低聚糖_黄德娟
- 格式:pdf
- 大小:107.65 KB
- 文档页数:3
功能性低聚糖
黄德娟;谈华平
【期刊名称】《生物学通报》
【年(卷),期】2005(40)12
【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.
【总页数】3页(P19-21)
【作者】黄德娟;谈华平
【作者单位】东华理工学院生物与材料学院,江西,抚州,344000;浙江大学高分子系,浙江,杭州,310027
【正文语种】中文
【中图分类】Q95
【相关文献】
1.功能性低聚糖的研究进展与在生猪养殖中的应用 [J], 刘维; 励飞; 聂勇; 彭俊
2.新型功能性低聚糖海藻糖的制备和应用开发进展 [J], 刘念;曾添翼;江凌;黄和;朱丽英
3.常见功能性低聚糖的应用研究进展及安全性分析 [J], 杨成;史润东东;姜欣;瞿东杨;唐晓姝;李兴伟;张连富
4.高效离子色谱法同时测定婴幼儿配方奶粉中单糖及功能性低聚糖的研究 [J], 才凤
5.羊乳中功能性低聚糖的研究进展 [J], 岳明星;李浡;陈思;简伟杰;辛秀兰
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
功能性低聚糖的应用研究进展首先,功能性低聚糖在调节肠道菌群方面具有潜在应用价值。
肠道菌群是人体内居住的一种微生物群落,与人体健康密切相关。
研究发现,部分功能性低聚糖可以被人体肠道菌群发酵产生短链脂肪酸等有益物质,促进益生菌生长,抑制有害菌滋生,从而调节肠道菌群结构,维持肠道健康。
一些研究表明,功能性低聚糖的摄入可以改善胃肠道功能,预防和缓解便秘、肠炎等肠道疾病。
其次,功能性低聚糖在免疫调节方面也显示出潜力。
功能性低聚糖可以通过调节免疫细胞的活性和分泌炎症相关因子来增强人体免疫功能。
一些研究发现,功能性低聚糖的摄入可以增加免疫细胞的数量和活性,促进免疫细胞的增殖和分化,调节炎症反应,增强人体对感染、肿瘤等疾病的抵抗能力。
此外,功能性低聚糖还在肥胖和代谢性疾病防治方面展现出研究前景。
研究发现,功能性低聚糖可以通过调节能量代谢和胰岛素敏感性,降低血糖和血脂,促进体重控制,并减少肥胖相关疾病的风险,如2型糖尿病、心血管疾病等。
此外,功能性低聚糖还可以通过抑制脂肪细胞分化和脂肪酸的吸收,减少脂肪堆积,改善肥胖病人的体脂肪分布和代谢状态。
最后,功能性低聚糖在食品工业中的应用也值得关注。
功能性低聚糖具有低甜味、低能量、易溶解、耐高温等特点,可用作食品添加剂,改善食品的口感和质感。
例如,低聚果糖和低聚异麦芽糖可以用作甜味剂代替蔗糖,减少热量摄入和对血糖的影响。
此外,功能性低聚糖还可以用于制作低脂肪、高纤维食品,满足人们对健康食品的需求。
综上所述,功能性低聚糖在调节肠道菌群、免疫调节、肥胖和代谢性疾病防治以及食品工业中的应用方面具有潜在的价值。
随着对功能性低聚糖的研究不断深入,相信功能性低聚糖将在未来得到更广泛的应用。
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、帕拉金糖等十多个品种,约3万多吨,年销售额130亿日元(约合人比币17.5亿元)。
日本厚生省自1991年开始设众特定保健用食品,包括调整肠道功能、降血脂、降压、防龋齿、预防骨质疏松等功能。
功能性低聚糖在豆制品中的研究现状豆类制品在我国有4千多年的历史,低聚糖则是近些年才发展起来的。
在豆制品中应用低聚糖可以赋予豆制品更多的功能性,产生新的功效。
两者的结合是一种趋势,应该加强豆制品中应用功能糖的研究开发。
由于目前乳制品行业面临巨大的问题,整个乳制品行业正处于转型的关键时期。
比如婴幼儿奶粉这个乳制品领域的细分行业,目前在国家层面出台了政策,婴幼儿奶粉需要在药店才能出售,逐步提升了婴幼儿奶粉质量的整体地位,出台的新政也让民众相信了婴幼儿奶粉的质量会越来越好,对于整个奶粉行业是一件好事,但同时也会淘汰部分中小企业,使刚刚洗过牌的奶粉企业再一次面临新一轮的洗牌。
乳制品行业严格的管理对于市场份额一直没有超越奶制品的豆制品行业来说,是一个良好的市场机会。
加大豆制品产品的研发力度,生产出具有营养全面、技术先进、口味丰富、能够打开市场局面、有亮点、符合低糖低热、健康消费趋势的新产品,赢得广大消费者的信赖,是豆制品行业应该深入努力的方向。
1乳制品行业与豆制品行业对比分析:乳制品行业问题不断,08年的三聚氰胺事件、黄曲霉事件、老酸奶明胶事件等质量安全事件频发,使得乳品行业逐步成为高危行业。
尤其以奶粉为代表的乳制品近乎失去了国民的信任。
行业信心受损及其严重!乳品行业面临的现状:由于我国消费乳品的人口众多,导致奶源产量不足;因为奶源的需求量大而产量又受到限制,所以市场上就会出现以次充好的现象,进一步导致奶源质量无法得到保障;我国的奶牛饲养有部分是散养,从这个技术角度更是难以保证奶源的质量;少数乳品企业已形成绝对垄断,行业进入门槛高。
以豆乳等为代表的植物蛋白饮品,是市场的新宠,正在逐步的扩大自己的市场份额。
豆乳等制品能够支撑植物蛋白饮料行业每年30%左右的行业增长率。
但是豆乳如何像牛奶一样进行深层次的加工,研发出具有产业价值的益生元植物蛋白产品,引领行业趋势,提升行业竞争力。
在豆制品行业有以下几个创新点产品创新方面:提高产品的科技含量,吸引消费者的眼球。
功能性低聚糖的研究进展任红立;汪晶晶;宋建楼;武洪志;刁新平【摘要】功能性低聚糖作为一种绿色功能性添加剂,不仅能改善动物肠道环境,提高动物免疫力,可代替抗生素添加于饲料中,而且无毒副作用,不产生细菌耐药性及药物残留等问题,易于加工保存.目前,已被应用到人类保健方面和畜牧业领域,并取得了很好的效果.【期刊名称】《饲料博览》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】5页(P35-39)【关键词】功能性低聚糖;免疫力;生产性能【作者】任红立;汪晶晶;宋建楼;武洪志;刁新平【作者单位】东北农业大学动物科技学院,哈尔滨150030;东北农业大学动物科技学院,哈尔滨150030;东北农业大学动物科技学院,哈尔滨150030;东北农业大学动物科技学院,哈尔滨150030;东北农业大学动物科技学院,哈尔滨150030【正文语种】中文【中图分类】S816.7;Q539抗生素的滥用已严重影响人类的健康,欧盟一些国家禁止滥用抗生素的政策使得我国畜牧产品在国际上不具有竞争力,因此研制出抗生素替代品已成为我国畜牧发展的主流趋势。
研究表明,功能性低聚糖是一种无毒无害、无副作用、无残留、稳定性较好、易加工保存的绿色添加剂,可以直接增殖有益菌,解决双歧杆菌等有益菌由于对酸抵抗力差,食用后进入机体被胃酸作用失活和对氧敏感等问题[1]。
1.1 低聚糖及功能性低聚糖低聚糖又称寡糖或寡聚糖,是指含有2~10个单糖分子通过1种或几种糖苷键连接而成的低度聚合糖的总称,可分为普通低聚糖和功能性低聚糖两类。
普通低聚糖如蔗糖、乳糖、麦芽糖等,都可被机体消化吸收,但不是肠道双歧杆菌的增殖因子。
功能性低聚糖又称为非消化性低聚糖,由2~10个单糖分子脱水通过α、β型等糖苷键连接形成的带有支链或直链的低度聚合糖,具有一定甜度、黏度和水溶性等糖类的特性,其单糖分子间结合位置特殊,不能被人体消化吸收,但进入大肠后能被有益细菌特别是双歧杆菌利用,能增殖有益细菌、抑制有害细菌。
功能性低聚糖的功能、生产及其应用摘要:功能性低聚糖一般在机体内很难被消化吸收,但却具有提高机体免疫力、抗肿瘤、抗病毒、抗菌、促进肠道双歧杆菌增殖、降血压降血脂降血糖等一系列特殊防病保健作用。
本文就功能性低聚糖的生理功能、生产技术和应用做了简单的介绍。
关键词:低聚糖生理功能生产应用前言低聚糖或称寡糖,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,分为功能性低聚糖和普通低聚糖两大类.常见的功能性低聚糖包括低聚异麦芽糖、低聚半乳糖、低聚果糖、低聚木糖、大豆低聚糖、水苏糖和甲壳低聚糖等。
人体胃肠道内没有水解功能性低聚糖的酶类,因此,它们不被消化吸收而直接进入大肠内优先被双歧杆菌利用,是双歧杆菌的增殖因子[1]。
低聚糖正在引起越来越多的关注,广泛来源于细菌、藻类、真菌和高等植物的低聚糖可作为食品成分和药理补充剂。
不易消化的低聚糖在糖果店、面包店和啤酒厂被用作膳食纤维、甜味剂、体重控制剂和保湿剂[2]。
与普通低聚糖相比,功能性低聚糖一般在机体内很难被消化吸收,但却具有提高机体免疫力、抗肿瘤、抗病毒、抗菌、促进肠道双歧杆菌增殖、降血压降血脂降血糖等一系列特殊防病保健作用[3]。
此外,功能性低聚糖还具有促进双歧杆菌、乳酸杆菌增殖的效果,提高动物生产性能和饲料转化率,增强动物机体免疫力和抗病能力,降低饲料中药物用量,减少药物残留及提高动物产品品质,改善动物肠道微生态平衡等作用,可作替代抗生素药物添加剂,对家畜进行应用[4]。
1.功能性低聚糖的种类功能性低聚糖一般为低甜度低热量,难以被人体消化,食用后基本上不增加血糖血脂,对人体有特殊的生理功能,主要有以下几种:低聚果糖: 是指蔗糖分子的果糖残基上结合1-3个果糖的寡糖,是一种超强双歧因子,主要双向调节体内菌群调节血脂润肠通便等。
低聚异麦芽糖:又称分支低聚糖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,主要用于抗龋齿促进矿物质吸收等。
功能性低聚糖在食品中的应用摘要:功能食品是世界食品工业新的增长点,功能性食品添加剂,也成为国内外竞相开发的热点。
本文着重介绍了功能性食品添加剂中低聚糖作为功能性添加剂的生理功能和应用现状。
关键字:功能性低聚糖生理功能应用前言:低聚糖(oligosaccharides)广泛存在于各种天然食物中,如水果、牛奶、蜂蜜、蔬菜等。
在过去十几年中,低聚糖作为低热值甜味剂被广泛应用,日本、欧洲应用较普遍。
1991年日本政府为“特殊健康用途的食品(FOUHU)”立法,低聚果糖、低聚半乳糖、大豆低聚糖和帕拉金糖被列其中,同年有450种产品使用了低聚糖。
到1996年FOUHU又批准了58种食品,有34种低聚糖被列为功能性食品添加剂,有乳酮糖、乳果糖、低聚木糖、异麦芽糖等。
低聚糖的主要作用是使肠道内双歧杆菌增殖,保持良好的肠道环境,同时低聚糖又是一种膳食纤维。
日本食品专家指出:低聚糖是功能性食品基料中最有发展前途的产品。
1 低聚糖的生理功能1.1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。
1.2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重要。
摄取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。
1.3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。
1.4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。
功能性低聚糖的现状与前景摘要:随着环境的大量破坏与污染,工作的繁忙及人类饮食的不规律都会对人类的身体产生一定的危害,各种慢性疾病的发病率也会从中不断诱发并攀升。
随着人类生活质量的提升,对自身身体的健康也有着愈来愈高的需求,保健功能的食用型食品也被研发出来并大量应用到人们的日常,其中功能性低聚糖在这些保健性能的食品中占着重要的位置,在席卷全球化的保健品热潮当中,由于低聚糖的功能性较为独特且多样性,因此,受到广大消费者的青睐,这也在一定程度上刺激了新型低聚糖的开发并成为近些年的热点研究。
关键词:功能性低聚糖;保健品;食品;人类体内引言:功能性低聚糖最早研发于日本,距今已有20年的历史。
在目前的低聚糖市场中,日本也有着胜利性的优势。
欧洲各国继日本后,对其开发的热情也日渐升温起来,不同功能性的低聚糖食品也被世界各国广泛应用,包括人们日常所饮用的:各种碳酸饮料、酸奶、冷饮等。
功能性的低聚糖不仅为食品赋予了保健功能,还提升了食品的档次与价格。
我国自20世纪80年代末,开始对功能性低聚糖进行应用与研发,最初是以蔗糖为原材料来制取低聚异麦芽糖。
本文主要针对几种功能性低聚糖的双歧因子、低热量、抗龋齿等功能展开讨论。
1.功能性低聚糖研究背景低聚糖产业在当今市场的品种已有20多种,而科学家正在研发中的也有近百种,它已成为经济全球化的一个重要生物技术型新产业,给全球带来了300亿左右美元的功能性食品来流入市场,且一直以百分之十至百分之二十左右的增长速度在持续上升。
低聚糖主要由2至10个单糖所组成的糖类,由于其聚合度较低,因此被称为低聚糖,也可被称为寡糖。
它的分子量大约为三百至两千左右,主要由单糖通过糖苷键进行连接而形成的直链或支链的低度聚合糖,被划分为功能性与普通性两种低聚糖类型。
能被机体所轻易消化的糖类有:蔗糖、麦芽糖、乳糖、海藻糖及麦芽三精等普通低聚糖。
在自然界当中能被人们作为食品进行食用的功能性低聚糖主要有:水果里的香蕉、主食类的大麦、蔬菜类的洋葱等;竹笋内部主要蕴含低聚木糖;大豆内部主要蕴含水苏及棉籽糖;淀粉的糖化液中主要蕴含低聚异的麦芽糖。
低聚糖在功能性食品中的应用研究进展低聚糖是由少量单糖分子组成的碳水化合物,具有许多独特的功能和生理益处。
近年来,对低聚糖在功能性食品中的应用进行了广泛的研究,主要包括益生低聚糖、低聚果糖和低聚醣。
益生低聚糖是指可以通过益生菌代谢而产生益生作用的低聚糖,常见的有低聚果糖和低聚醣。
益生低聚糖可以通过促进有益菌的生长和活性来改善肠道菌群的平衡,提高肠道健康。
此外,研究表明益生低聚糖还具有调节免疫功能、降低血糖和血脂、改善便秘等益处。
因此,益生低聚糖被广泛应用于乳制品、饼干、营养棒等功能性食品中,以提高产品的营养价值和健康效益。
低聚果糖是一种由果糖单元组成的低聚糖,以其良好的溶解度和甜味受到了广泛的关注。
研究表明,低聚果糖具有增加钙吸收和保护胃黏膜等功能。
此外,由于低聚果糖具有良好的热稳定性和抗酸性,可以在制作过程中保持其功能性,并且对人体无毒副作用。
因此,低聚果糖被广泛应用于乳制品、饮料、糕点等功能性食品中,以提高产品的营养价值和口感。
低聚醣是一种由葡萄糖单元组成的低聚糖,常见的有低聚葡萄糖和低聚异麦芽糖。
研究表明,低聚醣具有调节血糖、降低胆固醇、改善肠道健康等功能。
此外,低聚醣还具有良好的甜味,可以用作替代糖和食品添加剂,以降低糖分摄入和改善口感。
因此,低聚醣被广泛应用于酵母制品、糖果、饮料等功能性食品中,以提高产品的营养价值和风味。
综上所述,低聚糖在功能性食品中具有广泛的应用前景。
随着对低聚糖功能性及应用的深入研究,相信将有更多的低聚糖被发现并应用于功能性食品中,以提供更多的健康益处。
然而,需要注意的是,在应用低聚糖于功能性食品中时要了解其特点和适用范围,并遵循相应的标准和规范,以确保产品的安全和有效性。
功能性低聚糖及其市场前景功能性低聚糖是一类具有特殊功能的低聚糖。
低聚糖是一种由2至10个单糖分子组成的糖类,相比于单糖和多糖,低聚糖在人体内的消化和吸收速度较慢,能够达到一些特殊的功能效果。
功能性低聚糖的市场前景广阔,下面将详细讨论。
首先,功能性低聚糖在调节肠道健康上发挥着重要作用。
它们可以作为益生元,在体内被肠道细菌发酵产生有益的短链脂肪酸。
这些短链脂肪酸可以提供能量给肠道细胞,促进肠道细胞的生长和修复,增加肠道黏膜的完整性。
此外,功能性低聚糖还可以调节肠道菌群的平衡,促进有益菌的生长,抑制有害菌的繁殖,维护肠道健康。
随着人们对肠道健康的关注程度的增加,功能性低聚糖的市场需求也逐渐提高。
其次,功能性低聚糖对糖尿病的预防和治疗具有潜在价值。
由于功能性低聚糖的消化和吸收速度较慢,它们对血糖的升高影响较小。
此外,功能性低聚糖还可以通过调节胰岛素的分泌和敏感性,控制血糖水平。
一些研究表明,功能性低聚糖的摄入能够改善胰岛素抵抗和胰岛素敏感性,降低糖尿病的发生风险。
随着糖尿病患者数量的增加,功能性低聚糖在糖尿病防治方面具有很大的市场潜力。
另外,功能性低聚糖对体重管理和减肥也具有积极的作用。
功能性低聚糖在肠道中容易产生饱腹感,减少食欲,减少卡路里的摄入。
此外,它们还可以促进肠道菌群的平衡和代谢调节,进一步影响能量代谢和体重控制。
一些研究表明,功能性低聚糖的摄入可以减少体重、脂肪和腰围。
随着人们对健康饮食和体重管理的重视,功能性低聚糖的市场需求也会逐渐增加。
最后,功能性低聚糖在食品工业中的应用前景广阔。
它们可以作为添加剂用于调味品、糕点、饼干、乳制品等食品中,为产品赋予特殊的功能性和营养价值。
例如,在乳制品中添加功能性低聚糖可以提高钙的吸收率,增加产品的蛋白质含量。
在调味品中添加功能性低聚糖可以增加产品的纤维含量,改善产品口感。
这些应用领域对功能性低聚糖的需求将不断扩大。
综上所述,功能性低聚糖具有调节肠道健康、预防和治疗糖尿病、体重管理和广泛应用于食品工业等多方面的功能。
功能性低聚糖的研究及发展趋势姓名:鲍晨学号:201411060201班级:食品营养与检测2目录一、低聚糖的概述 (4)二、功能性低聚糖的分类 (5)三、功能性低聚糖的功能 (5)1.促进双歧杆菌增殖 (5)2.低能量或零能量 (5)3.低龋齿性 (6)4.防止便秘 (6)5.水溶性膳食纤维 (6)6.生成营养物质 (6)7.降低血清胆固醇 (6)8.增强机体免疫能力,抵抗肿瘤 (7)9.其他 (7)四、功能性低聚糖的具体应用 (7)1.国家推动计划。
(7)2.作为功能性保健品。
(8)3.在畜牧、农业方面的应用。
(8)五、功能性低聚糖的市场发展前景 (8)功能性低聚糖的研究及发展趋势摘要: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,能促进体内双歧杆菌的增值。
由于它的水溶性、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。
关键词:低聚糖;功能;发展前景1999年国家公布的“功能性低聚糖通用技术规则行业标准”,将功能性低聚糖的定义为:由2~10个相同或不同的单糖,以糖苷键聚合而成;具有糖类某些共同的特性,可直接代替糖料,作为甜食品的配料。
低聚糖由于单糖分子结合位置和结合类型不同,可分为多种。
在全球性的保健品热潮中,低聚糖由于其功能的多样性和独特性,作为一种功能性食品基料而受到消费者的青睐,这刺激了新型低聚糖的研究和开发。
低聚糖的开发研究一直是近几年来食品界的研究热点。
一、低聚糖的概述低聚糖是指由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。
2005年第40卷第12期生物学通报191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20生物学通报2005年第40卷第12期接上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:2005年第40卷第12期生物学通报214.4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1吴文剑,范家恒.低聚果糖的研究进展(一).甘蔗糖业,2004,5:42—44.2朱桂兰,童群义.低聚乳果糖的生产与应用.食品研究与开发,2003,24(3):43—45.3毕金峰刘长江.高纯度低聚异麦芽糖的研究进展和应用前景.粮食与饲料工业,2002,3:35—37.4黄琼华.带苦味的低聚龙胆糖玉米糖浆.中国食品添加剂,2001,2:52—54.5梁丽心.功能形低聚糖-水苏糖.中国食品添加剂,2004,4:51—54.6张小华等.功能性低聚糖研究进展.江西食品工业,2004,4:17—19.7姬德衡等.生物技术在保健食品开发中的应用综述.大连轻工业学院学报,2004,23(3):186—189.(BH)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。