低聚糖

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低聚糖又稱寡糖(英文對照: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、酸鹼轉化法、酶水解法等。它集營養、保健、食療於一體,廣泛應用於食品、保健品、飲料、醫藥、飼料添加劑等領域。它是替代蔗糖的新型功能性糖源,是面向二十一世紀「未來型」新一代功效食品。是一種具有廣泛適用範圍和應有前景的新產品,近年來國際上頗為流行。美國、日本、歐洲等地均有規模化生產,我國低聚糖的開發和應用起於90年代中期,近幾年發展迅猛。  

目錄

基本組成

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存在形式低聚糖是指含有2-10個糖苷鍵聚合而成的化合物,糖苷鍵是一個單糖的苷羥基和另一單糖的某一羥基縮水形成的。它們常常與蛋白質脂類共價結合,以糖蛋白糖脂的形式存在。低聚糖通常通過糖苷鍵將2~4個單糖連接而成小聚體,它包括功能性低聚糖和普通低聚糖,這類寡糖的共同特點是:難以被胃腸消化吸收,甜度低,熱量低,基本不增加血糖血脂。最常見的低聚糖是二糖,亦稱雙糖,是兩個單糖通過糖苷鍵結合而成的,連接它們的共價鍵類型主要兩大類: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。這類寡糖鏈有三種主要類型:高甘露糖型,雜合型和複雜型。

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、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,也可以利用生化科技及酵素反應,利用澱粉及雙糖(如蔗糖等)合成。

低聚糖並不能被人體的胃酸破壞,也無法被消化酵素分解。但它可以被腸中的細菌發酵利用,轉換成短鏈脂肪酸以及乳酸。隨著結腸內發酵方式與吸收狀態的不同,這些無法直接吸收,卻能發酵的碳水化合物,每克約可產生0~2.5卡路里的熱量。但是寡糖的生理活性,更受到重視。  

分類

低聚糖主要有兩類,一類是低聚麥芽糖,具有易消化、低甜度、低滲透特性,可延長供能時間,增強肌體耐力,抗疲勞等功能,人體經過重(或大)體力消耗和長時間的劇烈運動後易出現脫水,能源儲備,消耗血糖降低,體溫高,肌肉神經傳導受影響,腦功能紊亂等一系列生理變化和症状,而食用低聚麥芽糖後,不僅能保持血糖水平,減少血乳酸的產生,而且胰島素瓜平衡,人體試驗證明,使用低聚糖後耐力和功能力可增加30%以上,功效非常明顯。

另一類是被稱之為「雙歧因子」的異麥芽低聚糖。這類糖進入大腸作為雙歧桿菌增殖因子,能有效地促進人體內有益細菌一一雙歧桿菌的生長繁殖,抑制腐敗菌生長,長期食用可減緩衰老通便抑菌、防、抗癌、減輕肝臟負擔、提高營養吸收率,特別是對鈣、鐵、鋅離子的吸收,改善乳製品中乳糖消化性和脂質代謝,低聚糖的含量越高,對人體的營養保健作用越大。  

低聚糖的保健作用

(1)改善人體內微生態環境,有利於雙歧桿菌和其它有益菌的增殖,經代謝產生有機酸使腸內 pH值降低,抑制腸內沙門氏菌和腐敗菌的生長,調節胃腸功能,抑制腸內腐敗物質,改變大便性狀,防治便秘,並增加維生素合成,提高人體免疫功能 。(2)低聚糖類似水溶性植物纖維,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,不會使血糖升高,適合於高血糖人群和糖尿病人食用

(4)由於難被唾液酶和小腸消化酶水解,發熱量很低,很少轉化為脂肪;

(5)不被齲齒菌形成基質,也沒有凝結菌體作用,可防齲齒。

因此,低聚糖作為一種食物配料被廣泛應用於乳製品、乳酸菌飲料、雙歧桿菌酸奶、穀物食品和保健食品中,尤其是應用於嬰幼兒和老年人的食品中。在保健食品系列中,也有單獨以低聚糖為原料而製成的口服液,直接用來調節腸道菌群、潤腸通便調節血脂、調節免疫等。  

常見的低聚糖

名稱 主要成份與結合類型 主要用途

麥芽低聚糖 葡萄糖(α-1,4糖苷鍵結合) 滋補營養性,抗菌

低聚異麥芽糖 葡萄糖(α-1,6糖苷鍵結合) 防齲齒,促進雙歧桿菌增殖

環狀糊精 葡萄糖(環狀α-1,4糖苷鍵結合) 低熱值,防止膽固醇蓄積

龍膽二糖 葡萄糖(β-1,6糖苷鍵結合),苦味 能形成包裝接體

偶聯糖(Coup ling sugar) 葡萄糖(α-1,4糖苷鍵結合),蔗糖 防齲齒

果糖低聚糖 果糖(β-1,2糖苷鍵結合),蔗糖 促進雙歧桿菌增殖

潘糖 葡萄糖(α-1,6糖苷鍵結合),果糖 防齲齒

海藻糖 葡萄糖(α-1,1糖苷鍵結合),果糖 防齲齒,優質甜味

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

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

殼質低聚糖 乙醯氨基葡萄糖(β-1,4苷鍵結合),蔗糖 抗腫瘤性

大豆低聚糖 關乳糖(α-1,6糖苷鍵結合),蔗糖 促進雙歧桿菌增殖

半乳糖低聚糖 半乳糖(β-1,6糖苷鍵結合),蔗糖 促進雙歧桿菌增殖

果糖型低聚糖 半乳糖(α-1,2′:β-1′,2糖苷鍵結合) 優質甜味

木低聚糖 木糖(β-1,4糖苷鍵結合) 水分活性調節

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半乳糖組成。

以上兩種主要存在於豆類食品中,因在腸道中不被消化吸收,產生氣體和產物,可造成腸脹氣;而有些寡糖可被腸道有益細菌利用,而促進這些菌群的增加而有保健作用。  

相關用途

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。大豆低聚糖製品主要有糖漿狀、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個半乳糖,由於人體消化道內不存在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特的生理功能:

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

活化腸道內雙桿菌並促進其生長繁殖雙歧桿菌是人體腸道內的有益菌,其菌數會隨年齡的增大而逐漸減少。腸道內雙歧桿菌的多少成了衡量人體健康與否的指標之一。隨著醫學科學的迅猛發展,廣譜和強力的抗生素廣泛應用於治療各種疾病,使人體腸道內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的有益菌數量就顯得十分必要。攝取雙歧桿菌製品固然簡便可靠,但這類產品從生產到銷售都受到許多條件的限制,而通過攝入功能性低聚糖來促進腸道內雙歧桿菌自然增殖則更切實可行。

抑制腸內腐敗產物生成人體腸道內腐敗細菌(如產氣莢膜梭菌和大腸桿菌等)將胺基酸轉化生成氨、吲哚等腐敗產物。每日食用10克大豆低聚糖粉可明顯減少腐敗產物,同時還可抑制那些與腸內生成致癌物質有關的β-葡萄甙酸酶和偶氮還原酶。  

相關注意的信息

預防、治療便秘和腹瀉人體在代謝過程中產生大量難以消化的低聚糖,當大腸積累低聚糖過多時,就會出現腹脹、便秘和腹瀉等症状。攝入功能性低聚糖後,腸道內增殖的雙歧桿菌可發酵低聚糖,將其分解轉化為大量短鏈脂肪酸,它們能刺激腸道蠕動,增加糞便的濕潤度並保持一定的滲透性,從而雙向調節腸道內環境而防止便秘和腹瀉的發生。

不會引起齲齒,有利於保持口腔衛生齲齒是由於口腔微生物特別是突變鏈球菌侵蝕而引起,功能性低聚糖因為不是這些口腔微生物的合適作用物,所以不會引起牙齒變。

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