低聚糖

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低聚糖又稱寡糖(英文對(duì)照:oligosaccharide;oligosaccharides; oligose),低聚糖的獲得大體上可分為以下5種:從天然原料中提取、微波固相合成方法、酸堿轉(zhuǎn)化法、酶水解法等。它集營(yíng)養(yǎng)、保健、食療于一體,廣泛應(yīng)用于食品、保健品、飲料、醫(yī)藥、飼料添加劑等領(lǐng)域。它是替代蔗糖的新型功能性糖源,是面向二十一世紀(jì)“未來(lái)型”新一代功效食品。是一種具有廣泛適用范圍和應(yīng)有前景的新產(chǎn)品,近年來(lái)國(guó)際上頗為流行。美國(guó)、日本、歐洲等地均有規(guī)模化生產(chǎn),我國(guó)低聚糖的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用起于90年代中期,近幾年發(fā)展迅猛?! ?/p>

目錄

基本組成

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存在形式低聚糖是指含有2-10個(gè)糖苷鍵聚合而成的化合物,糖苷鍵是一個(gè)單糖的苷羥基和另一單糖的某一羥基縮水形成的。它們常常與蛋白質(zhì)脂類(lèi)共價(jià)結(jié)合,以糖蛋白糖脂的形式存在。低聚糖通常通過(guò)糖苷鍵將2~4個(gè)單糖連接而成小聚體,它包括功能性低聚糖和普通低聚糖,這類(lèi)寡糖的共同特點(diǎn)是:難以被胃腸消化吸收,甜度低,熱量低,基本不增加血糖血脂。最常見(jiàn)的低聚糖是二糖,亦稱雙糖,是兩個(gè)單糖通過(guò)糖苷鍵結(jié)合而成的,連接它們的共價(jià)鍵類(lèi)型主要兩大類(lèi):N-糖甘鍵型和O-糖苷鍵型。

① N-糖苷鍵型:寡糖鏈與多肽上的Asn的氨基相連。這類(lèi)寡糖鏈有三種主要類(lèi)型:高甘露糖型,雜合型和復(fù)雜型。

② O-糖苷鍵型,寡糖鏈與多肽鏈上的Ser或Thr的羥基相連,或與膜脂的羥基相連。

大蒜、洋蔥、牛蒡蘆筍、豆類(lèi)、蜂蜜等食物中都有低聚糖的存在。

低聚糖可以從天然食物萃取出來(lái),也可以利用生化科技及酵素反應(yīng),利用淀粉及雙糖(如蔗糖等)合成。

低聚糖并不能被人體的胃酸破壞,也無(wú)法被消化酵素分解。但它可以被腸中的細(xì)菌發(fā)酵利用,轉(zhuǎn)換成短鏈脂肪酸以及乳酸。隨著結(jié)腸內(nèi)發(fā)酵方式與吸收狀態(tài)的不同,這些無(wú)法直接吸收,卻能發(fā)酵的碳水化合物,每克約可產(chǎn)生0~2.5卡路里的熱量。但是寡糖的生理活性,更受到重視?! ?/p>

分類(lèi)

低聚糖主要有兩類(lèi),一類(lèi)是低聚麥芽糖,具有易消化、低甜度、低滲透特性,可延長(zhǎng)供能時(shí)間,增強(qiáng)肌體耐力,抗疲勞等功能,人體經(jīng)過(guò)重(或大)體力消耗和長(zhǎng)時(shí)間的劇烈運(yùn)動(dòng)后易出現(xiàn)脫水,能源儲(chǔ)備,消耗血糖降低,體溫高,肌肉神經(jīng)傳導(dǎo)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(yàn)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(lèi)是被稱之為“雙歧因子”的異麥芽低聚糖。這類(lèi)糖進(jìn)入大腸作為雙歧桿菌增殖因子,能有效地促進(jìn)人體內(nèi)有益細(xì)菌一一雙歧桿菌的生長(zhǎng)繁殖,抑制腐敗菌生長(zhǎng),長(zhǎng)期食用可減緩衰老通便、抑菌、防、抗癌、減輕肝臟負(fù)擔(dān)、提高營(yíng)養(yǎng)吸收率,特別是對(duì)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(duì)人體的營(yíng)養(yǎng)保健作用越大?! ?/p>

低聚糖的保健作用

(1)改善人體內(nèi)微生態(tài)環(huán)境,有利于雙歧桿菌和其它有益菌的增殖,經(jīng)代謝產(chǎn)生有機(jī)酸使腸內(nèi) pH值降低,抑制腸內(nèi)沙門(mén)氏菌和腐敗菌的生長(zhǎng),調(diào)節(jié)胃腸功能,抑制腸內(nèi)腐敗物質(zhì),改變大便性狀,防治便秘,并增加維生素合成,提高人體免疫功能 。(2)低聚糖類(lèi)似水溶性植物纖維,能改善血脂代謝,降低血液膽固醇甘油三酯的含量;

(3)低聚糖屬非胰島素所依賴,不會(huì)使血糖升高,適合于高血糖人群和糖尿病人食用

(4)由于難被唾液酶和小腸消化酶水解,發(fā)熱量很低,很少轉(zhuǎn)化為脂肪;

(5)不被齲齒菌形成基質(zhì),也沒(méi)有凝結(jié)菌體作用,可防齲齒。

因此,低聚糖作為一種食物配料被廣泛應(yīng)用于乳制品、乳酸菌飲料、雙歧桿菌酸奶、谷物食品和保健食品中,尤其是應(yīng)用于嬰幼兒和老年人的食品中。在保健食品系列中,也有單獨(dú)以低聚糖為原料而制成的口服液,直接用來(lái)調(diào)節(jié)腸道菌群、潤(rùn)腸通便、調(diào)節(jié)血脂、調(diào)節(jié)免疫等?! ?/p>

常見(jiàn)的低聚糖

名稱 主要成份與結(jié)合類(lèi)型 主要用途

麥芽低聚糖 葡萄糖(α-1,4糖苷鍵結(jié)合) 滋補(bǔ)營(yíng)養(yǎng)性,抗菌

低聚異麥芽糖 葡萄糖(α-1,6糖苷鍵結(jié)合) 防齲齒,促進(jìn)雙歧桿菌增殖

環(huán)狀糊精 葡萄糖(環(huán)狀α-1,4糖苷鍵結(jié)合) 低熱值,防止膽固醇蓄積

龍膽二糖 葡萄糖(β-1,6糖苷鍵結(jié)合),苦味 能形成包裝接體

偶聯(lián)糖(Coup ling sugar) 葡萄糖(α-1,4糖苷鍵結(jié)合),蔗糖 防齲齒

果糖低聚糖 果糖(β-1,2糖苷鍵結(jié)合),蔗糖 促進(jìn)雙歧桿菌增殖

潘糖 葡萄糖(α-1,6糖苷鍵結(jié)合),果糖 防齲齒

海藻糖 葡萄糖(α-1,1糖苷鍵結(jié)合),果糖 防齲齒,優(yōu)質(zhì)甜味

蔗糖低聚糖 葡萄糖(α-1,6糖苷鍵結(jié)合),蔗糖等 防齲齒,促進(jìn)雙歧桿菌增殖

牛乳低聚糖 半乳糖(β-1,4苷鍵結(jié)合),葡萄糖骨架 防齲齒,促進(jìn)雙歧桿菌增殖

殼質(zhì)低聚糖 乙酰氨基葡萄糖(β-1,4苷鍵結(jié)合),蔗糖 抗腫瘤性

大豆低聚糖 關(guān)乳糖(α-1,6糖苷鍵結(jié)合),蔗糖 促進(jìn)雙歧桿菌增殖

半乳糖低聚糖 半乳糖(β-1,6糖苷鍵結(jié)合),蔗糖 促進(jìn)雙歧桿菌增殖

果糖型低聚糖 半乳糖(α-1,2′:β-1′,2糖苷鍵結(jié)合) 優(yōu)質(zhì)甜味

木低聚糖 木糖(β-1,4糖苷鍵結(jié)合) 水分活性調(diào)節(jié)

其中較重要的有:

1、棉子糖:由葡萄糖、果糖和半乳糖組成。

2、水蘇糖:由組成棉子糖的三糖再加上一個(gè)半乳糖組成。

以上兩種主要存在于豆類(lèi)食品中,因在腸道中不被消化吸收,產(chǎn)生氣體和產(chǎn)物,可造成腸脹氣;而有些寡糖可被腸道有益細(xì)菌利用,而促進(jìn)這些菌群的增加而有保健作用?! ?/p>

相關(guān)用途

低聚糖是大豆中所含可溶性碳水化合物的總稱,其主要成分為水蘇糖、棉子糖和蔗糖。大豆低聚糖制品主要有糖漿狀、顆粒狀、粉末狀等,其甜度約為蔗糖的70%,熱值為蔗糖的50%,且具有良好的熱、酸穩(wěn)定性。成熟的大豆中,功能性低聚糖含量為5%。  

生理功能

大豆低聚糖中的有效成分為水蘇糖和棉子糖,二者分子中蔗糖部位連接了1~2個(gè)半乳糖,由于人體消化道內(nèi)不存在α-半乳糖苷酶,因此,二者都不能為人體消化吸收,但它們卻具有另外一些獨(dú)特的生理功能:

難消化、低能量由于人體腸胃道內(nèi)沒(méi)有水解水蘇糖和棉子糖的酶系統(tǒng),大豆低聚糖中所含的水蘇糖和棉子糖很難或不會(huì)被人體消化吸收,因此,它所提供的能量值很低或根本沒(méi)有,可在低能量食品中發(fā)揮作用,最大限度地滿足那些喜愛(ài)甜食又擔(dān)心發(fā)胖者的要求,還可供糖尿病人、肥胖病人食用。

活化腸道內(nèi)雙桿菌并促進(jìn)其生長(zhǎng)繁殖雙歧桿菌是人體腸道內(nèi)的有益菌,其菌數(shù)會(huì)隨年齡的增大而逐漸減少。腸道內(nèi)雙歧桿菌的多少成了衡量人體健康與否的指標(biāo)之一。隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)的迅猛發(fā)展,廣譜和強(qiáng)力的抗生素廣泛應(yīng)用于治療各種疾病,使人體腸道內(nèi)正常的菌群平衡受到不同程度的破壞。因而,有目的地增加腸道內(nèi)的有益菌數(shù)量就顯得十分必要。攝取雙歧桿菌制品固然簡(jiǎn)便可靠,但這類(lèi)產(chǎn)品從生產(chǎn)到銷(xiāo)售都受到許多條件的限制,而通過(guò)攝入功能性低聚糖來(lái)促進(jìn)腸道內(nèi)雙歧桿菌自然增殖則更切實(shí)可行。

抑制腸內(nèi)腐敗產(chǎn)物生成人體腸道內(nèi)腐敗細(xì)菌(如產(chǎn)氣莢膜梭菌和大腸桿菌等)將氨基酸轉(zhuǎn)化生成氨、吲哚等腐敗產(chǎn)物。每日食用10克大豆低聚糖粉可明顯減少腐敗產(chǎn)物,同時(shí)還可抑制那些與腸內(nèi)生成致癌物質(zhì)有關(guān)的β-葡萄甙酸酶和偶氮還原酶?! ?/p>

相關(guān)注意的信息

預(yù)防、治療便秘和腹瀉人體在代謝過(guò)程中產(chǎn)生大量難以消化的低聚糖,當(dāng)大腸積累低聚糖過(guò)多時(shí),就會(huì)出現(xiàn)腹脹、便秘和腹瀉等癥狀。攝入功能性低聚糖后,腸道內(nèi)增殖的雙歧桿菌可發(fā)酵低聚糖,將其分解轉(zhuǎn)化為大量短鏈脂肪酸,它們能刺激腸道蠕動(dòng),增加糞便的濕潤(rùn)度并保持一定的滲透性,從而雙向調(diào)節(jié)腸道內(nèi)環(huán)境而防止便秘和腹瀉的發(fā)生。

不會(huì)引起齲齒,有利于保持口腔衛(wèi)生齲齒是由于口腔微生物特別是突變鏈球菌侵蝕而引起,功能性低聚糖因?yàn)椴皇沁@些口腔微生物的合適作用物,所以不會(huì)引起牙齒變。

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