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功能性低聚糖低聚木糖概述
发布时间:2010/9/24  阅读次数:2819  字体大小: 【】 【】【
  一、概述

  低聚糖,亦称寡糖,它是由28个单糖分子通过糖苷键构成的聚合物,并根据糖苷键不同而有不同的名称,如低聚木糖、低聚果糖、低聚甘露糖……等。它作为双歧杆菌生长促进因子,是20世纪70年代日本东京大学光罔教授发现的。因其具有独特的生理功能,而广泛使用在食品和饲料生产中,并为各国政府批准,承认它们可以促进双歧杆菌生长,有着良好的整肠功效。

  功能性低聚糖,经长期广泛的研究被证实,它能被肠道有益菌双歧杆菌利用,而不能为肠道有害细菌产气荚膜梭菌所利用,其主要生理功能归纳如下:
  1、肠道腐败细菌受到抑制,腐败产物显著减少。
  2、双歧杆菌发酵食物中的碳水化合物,产生醋酸丙酸、丁酸和乳酸,促进肠道蠕动,解除便秘,粪便臭味减少。
  3、降低血液和肝脏中的胆固醇和甘油三酸脂,促使血脂正常化。
  4、改善机体对食物中的矿物质的吸收。
  5、合成B族维生素。
  6、提高免疫力,防止癌变发生。
  7、热值低,不会引起血糖升高。

  各种功能性低聚糖,被肠道细菌利用的难易程度有所不同,故它们所起的双歧杆菌效果也会不相同,大量试验表明:低聚木糖、低聚果糖、大豆低聚糖等,只能被双歧杆菌、乳酸菌利用,而不能被大肠杆菌、沙门氏菌,尤其是产气荚膜梭菌等腐败菌所利用,作为双歧杆菌因子,因肠道微生态和体质的不同,对低聚糖的反应也不同,有效日摄取量以低聚木糖最少,日摄取100%的低聚木糖0.7g即可促进双歧杆菌大量增殖,其他低聚糖一般为3g20g

  由于难消化的低聚糖在体内不能消化吸收,食用后直接进入大肠,为大肠中有益细菌所利用,发酵产生有机酸,合成维生素,促进矿物质吸收,同时抑制腐败菌生长,刺激动物免疫机能,通过免疫途径发挥营养作用。

二、低聚木糖

  低聚木糖(XyLo-oligosaccharides)是由27个木糖以β-14糖苷键连接而成的聚合物的总称。

  低聚木糖在自然界的某些植物中如竹笋、香蕉中存在,为植物的组成部分,但量极少。日本三得利公司是世界上最先开始低聚木糖工业化生产的,我国也在九五期间立项开展对低聚木糖工业化生产的研究。

  低聚木糖的工业化生产是采用富含木聚糖的植物纤维为原料,通过生物技术的手段酶解木聚糖而制得。成品为淡黄色或浅褐色粉末,其特征性组分为木二糖、木三糖,以木二糖含量最高,在总低聚糖中占50%以上。

三、低聚木糖的物理化学性质

  低聚木糖(XOS)为淡黄色或浅褐色粉末,其甜味性质几乎与砂糖相同,甜度为砂糖的40%左右。

  低聚木糖的酸稳定性和热稳性很好,在PH2.58.0条件下,加热1小时几乎没有破坏,在120加热1小时仍然很稳定,低聚木糖(XOS)的储存稳定性也很好,PH2.58.0条件下37存放三个月几乎没有破坏和损失。

四、低聚木糖的独特性能

  低聚木糖与其他功能性低聚糖(低聚果糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、大豆低聚糖等)相比,具有独特生理性能:

    1、低聚木糖很难被人体的消化酶分解
  人体唾液、胃液、胰液和小肠粘膜液等各种消化液几乎不能分解低聚木糖,它的热量值几乎为零,作为食品添加剂,食用后可直接进入大肠,供双歧杆菌增殖,体外试验结果表明如下:
低聚木糖和麦芽糖试验后的残留率( %w/w
消化液   低聚木糖   麦芽糖
唾液   100   75
胃液   99.9   99
胰液   99.8   75
小肠粘膜液   99.6   2

           2、对双歧杆菌等有益菌有高选择性的增殖效果
  人体与动物肠道中没有水解低聚木糖的酶系统,而直接进入大肠供青春双歧杆菌(B?adolescenti)、婴儿双歧杆菌(B?infantis)和长双歧杆菌(B?longum)利用,与其他低聚糖相比,极微量的摄入量即可增加体内的双歧杆菌,每人每天1.4g效果非常显著,连续服用三周双歧杆菌的比例由9.3%提高到37.4%

  3、独特的酸稳定性和热稳定性
  与其他功能性低聚糖相比,低聚木糖的突出特点是稳定性好,研究表明:5%的低聚木糖溶液在PH2.5—8.0的范围内,加热1小时后无明显变化,PH3.4左右含低聚木糖的酸性饮料在室温下储存1年,其中低聚木糖的保留率达97%以上。

  4、摄入量小
  由于低聚木糖在整个消化系统中几乎不能被分解,同时又具有高选择性地增殖双歧杆菌的特性。因此,在食品中只需添加少量的低聚木糖,便能出现很好的保健促进肠道消化效果。

  5、无配伍禁忌
  低聚木糖具有极高的稳定性能,也不被食品中的成份所影响。食品中添加少量的低聚木糖可以增加动物对钙、磷、铁、锌的吸收;对免疫药剂和抗生素还具有增效的作用。

  6、降低血清胆固醇
  摄入低聚木糖连续三周至两个月后,人体胆固醇含量明显下降。

  7、减少有毒发酵产物,预防腹泻解除便秘
  试验表明:摄入低聚木糖两周后机体内可减少45%左右有毒发酵产物,起到预防和防止腹泻的目的。低聚木糖具有整肠通便的功能,可有效改变大便的水份含量,使之保持70%80%。其双歧杆菌利用低聚木糖,产生大量的有机酸刺激肠道蠕动,调节渗透压,从而解除便秘。

五、低聚木糖的作用机理

  低聚木糖的β-14-糖苷键不能被人体胃肠道消化酶所分解,同时也不为有害微生物所利用,可直接到达小肠末端及大肠,唯一为双歧杆菌等有益菌提供营养基质,促进其大量增殖,其作用机理如下:

  1、双歧杆菌的菌群增加,可以竞争性阻止条件致病菌的入侵与定植,产生广谱抗菌物质,控制内毒素的释放,达到抗病的目的。

  2、低聚木糖可作为病原菌的假受体与病原菌细胞表面的植物凝集素(或糖结合蛋白)配体结合,减少病原菌与肠粘膜上皮细胞受体结合的机会,使其因饥饿而死亡,达到抑制有害菌生长的目的。

  3、低聚木糖的屏障作用使致病菌无法在宿主细胞上定植而呈游离态存在,使之对抗生素的耐受性大大降低,从而提高抗生素对病原菌的杀灭和抑制作用。

  4、低聚木糖能诱生人体免疫系统中的多种细胞因子,促进干扰素的生成,激活巨噬细胞和TB淋巴细胞,提高天然杀伤细胞(NK)的杀伤力,促进抗体产生,从而增强动物免疫功能。

  5、低聚木糖进入体内,高选择地大量增殖双歧杆菌等有益菌,双歧杆菌能天然合成B族维生素、氨基酸或菌体蛋白为小肠吸收利用,能显著增强动物体内消化酶的活力,提高人体对蛋白质的消化吸收能力,同时双歧杆菌的发酵产物,能产生丙酸、丁酸、醋酸等有机酸,降低肠道PH值,增加矿物质的溶解度,促进矿物质的吸收。

  6、低聚木糖进入人体大肠后,具有可溶性膳食纤维的基本特性,减少有毒代谢物,能促进肠道蠕动,增强消化机制,提高血液中激素水平,促进机体的合成代谢,刺激人体免疫机能,通过免疫途径发挥营养作用。

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