摘要：低聚异麦芽糖是我国开发最早的功能性低聚糖之一，具有良好的理化特性和生理功能，在食品、饲料和医疗保健等领域中有着广泛的应用。本文对低聚异麦芽糖的理化性质、生理功能、生产工艺以及产业应用进行了综述。

关键词：低聚异麦芽糖；生理功能；应用

低聚异麦芽糖(Isomalto oligosaccharide，简称IMO)又称分枝低聚糖、异麦芽寡糖。广泛存在于大麦、小麦和马铃薯等植物中，能有效地促进人体肠道内有益菌——双歧杆菌的生长繁殖，故又称为“双歧杆菌促进因子”，是当前食品领域中使用最多、价格相对较低的一种功能性低聚糖。本文对低聚异麦芽糖的理化性质、生理功能及应用进行概述。

1． 低聚异麦芽糖的结构特点及理化性质

1.1 结构特点

在低聚糖中，除了直链低聚糖外，还有支链低聚糖。直链低聚糖是以葡萄糖为单位，由2-10个分子联结而成的糖，一般称为麦芽低聚糖。与之对应的支链低聚糖将葡聚糖以分枝方式联结而成的带支链的糖，被称为异麦芽低聚糖。前者只有α-1，4键合成方式不具备特殊的功能性，而后者除α-1，4键外，还有α-1，6键、α-1，2键、α-1，3键等各种结合方式，因此形成支链状结构^[1]，因此低聚异麦芽糖就是指葡萄糖之间至少有一个以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，它主要包括:异麦芽糖、异麦芽三糖、潘糖、异麦芽四糖及以上的各支链寡糖等。

  
                 A.异麦芽糖                 B.异麦芽三糖                         C.潘糖

图1. 异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖结构式

1.2 理化性质^[2-4]

(1)甜度：IMO甜度为蔗糖的40%-50%，可降低食品甜度改善味质；(2)粘度：与同浓度的蔗糖液的粘度接近，易于食品加工，对于糖果糕点等组织与物性无不良影响；(3) 水分活度：IMO的水分活度AW=0.75，比蔗糖(0.85)、高麦芽糖浆(0.77)都要低，而一般的细菌、酵菌、霉菌都不能在AW≤0.8的环境中生长，这表明低聚异麦芽糖具有较佳的防腐效果；(4)着色性: IMO可与蛋白质或氨基酸共热产生美拉德褐变反应，着色度与糖浓度有关，并受共热蛋白质或氨基酸的种类、pH值、加热温度及时间的影响；(5) 抗龋齿性：IMO不易被蛀牙病原菌-变异链球菌发酵，牙齿不易被腐蚀，抗龋齿效果甚佳；(6) 保湿型：IMO具有良好的保湿性，水分保持力好，防止淀粉食品的老化和糖结晶的析出；(7) 耐热、耐酸性：它在pH3和120℃下长时间加热也不会分解，耐热、耐酸性极佳，其适用于饮料、罐头、及高温处理或低pH值食品中；(8) 发酵性：食品加工中最不易发酵，可长期发挥自身的功能和效果；(9) 冰点下降：IMO冰点下降与蔗糖接近，冻结温度高于果糖；(10) 安全性：功能性低聚糖中，有少部分被肠道中某些产气细菌利用，发酵产生有机酸和气体，气体会引起腹胀现象，而IMO是最不易引起腹泻的功能性低聚糖。

2． 低聚异麦芽糖的生理功能

2.1 对肠道菌群的调节作用

许多研究报道，摄入低聚异麦芽糖对动物及人的肠道菌群有改善作用，并且对已失调的肠道菌群有修复作用^[5-6]。当摄食低聚异麦芽糖时，可优先为大肠内的有益菌利用而生长繁殖。而有益菌的菌群优势使有害菌的生长受到抑制；同时，其代谢产物——短链脂肪酸也不断增多，使肠内pH下降。有害菌因十分不适于低 pH环境，从而生长会受到抑制^[7]。

2.2 血清脂质的改善作用

通过服用功能性低聚糖可以使血清胆固醇的量明显下降。如日摄入15-30g低聚糖2周至3个月可减少血清胆固醇20-50ml。研究表明，乳酸菌包括双歧杆菌能减少血清胆固醇总量，抑制血清胆固醇量升高。增加HDL在整个胆固醇的比重(对女性明显，男性不明显)^[8]。

2.3 肝功能的保护作用

肝功能异常时，影响肠道菌群的结构和功能，而肠道菌群失调又反过来影响肝脏功能，二者互为因果，引起机体一系列病理改变。通过口服含高浓度低聚异麦芽糖的乳制品，血清和尿中的有毒物质降至健康或接近健康人的水平，食欲增加，蛋白质耐受性增强，体重增加^[9]。另有研究报道通过口服含高浓度B.bifidium的乳80d内，血清和尿中的有毒物质降至健康或接近健康人的水平，食欲增加，蛋白耐受性增强，体重平均增加2.6kg^[10]。

2.4 抗癌的作用

大量实验证明双歧杆菌对小动物具有抗癌作用，这种抗癌作用源于通过Bifidobacteria的细胞、细胞壁物质和细胞间物质使机体自身的免疫力得到明显改善，因而起到抗癌作用^[9]。

2.5 其他功能

低聚异麦芽糖还有很多其他的功能，如促进营养素吸收和产生营养素的作用；可产生大量有机酸，从而降低pH值和Eh值，有利于二价Fe，Ca和VD的吸收；可以产生一种鳞蛋白酶，降解机体摄入的蛋白质，便于吸收^[3,9,10]。

3． 低聚异麦芽糖的生产工艺

目前，低聚异麦芽糖的生产方法大致有以下两种:一是利用糖化酶的逆合作用，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，但该方法因存在产物复杂，生产周期长，产率低等缺点而难以工业化推广。二是以淀粉为原料，先经耐高温α-淀粉酶液化，再用真菌α-淀粉酶或β-淀粉酶糖化，同时用α-转移葡萄糖苷酶糖化转苷为低聚异麦芽糖，这是工业生产的主要方法^[11-12]，其工艺流程见图2。

图2. IMO生产工艺流程图

4． 低聚异麦芽糖的应用

鉴于低聚异麦芽糖的特性和保健功能，其应用范围十分广泛。

4.1 食品工业

应用低聚异麦糖生产的糖果，具有低热量，不龋齿抗结晶和整肠功能。应用于面包糕点，可以使面包糕点松软而富有弹性，香甜可口，不易老化，延长货架期，提高了产品档次。应用于冰淇淋中，有利于其质构和口感的改善和保持，又赋予了其特殊的功能性^[13]。也可以作为功能性食品添加剂添加到碳酸饮料、豆奶饮料、果汁饮料、蔬菜汁饮料、茶饮料、营养饮料、酒精饮料、咖啡及粉末饮料中。

表1. 低聚异麦芽糖在食品工业中的应用

4.2 酿酒行业

由于低聚异麦芽糖的甜度特性，可利用它替代蔗糖作为酒类的糖源。同时低聚异麦芽糖具有不发酵性，故将其加入黑米酒、黄酒、稠酒等发酵酒中陈酿可制成营养甜酒保健品。

4.3 饲料添加剂

低聚异麦芽糖作为饲料添加剂在国内起步较晚。但已在一些动物保健品、饲料添加剂、饲料生产和养殖企业进行了推广和应用；其主要功能是改善动物肠道菌群结构、提高动物生产性能、降低生产成本、提高机体免疫力及改善动物饲养环境，是绿色、无毒且无残留的产品，能替代抗生素的使用^[14]。

4.4 医药保健

利用低聚异麦芽糖粉和双歧杆菌冻干粉，按科学配方生产具有整肠润便功能的保健药品和保健食品，以及各种无糖制品，糖尿病人食用的食品。由于低聚异麦芽糖是双歧杆菌增殖因子，它可以作为肠道功能调理、治肿瘤药物及Ca的吸收剂。黄秀菊等研究证明儿童功能性消化不良患儿服用低聚异麦芽糖同服用西沙必利疗效无显著性差别，且无不良反应^[15]。

5． 展望

低聚异麦芽糖具有独特的生理功能，是一种重要的医药产品和食品添加剂，已引起全世界的广泛关注，但我国的低聚麦芽糖产品起步晚，发展潜力很大，大力推广将对国民经济、人体健康和食品工业等发展有重要的推动作用。

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