新型綠色飼料添加劑——大豆低聚糖 廣西大學動物科學技術學院／梁明振陸月青 大豆低聚糖（ＳｏｙｂｅａｎＯｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ，ＳＢＯＳ）是一种廣泛存在于豆科植物中的碳水化合物，除大豆外，扁豆、豌豆、蚕豆、綠豆和花生等豆類作物中均有存在，主要成分是水蘇糖（Ｓｔａｃｈｙｏｓｅ）、蜜三糖（Ｒａｆｆｉｎｏｓｅ）和蔗糖（Ｓｕｃｒｏｓｅ）在大豆生長過程中，大豆低聚糖各組分的含量是變化的，隨著植物的生長發育，不斷在种子和根部積累，并且在种子成熟過程中，其含量隨种子水分的減少而逐漸增加通 常，在大豆成熟后，其低聚糖的含量最高，約為１０％，成熟大豆干基中水蘇糖、蜜三糖、蔗糖的含量分別為４％、１％和５％大豆一旦浸泡、蒸煮、發 芽均可使水蘇糖和蜜三糖的含量大幅度下降 大豆低聚糖是以制造濃縮蛋白質、豆腐等豆制品時所產生的副產物——大豆乳清為原料而生產的其營養价值、保健功能愈來愈受到世界各國科學家的重視過去這些原料除有些作為飼料被利用外，几乎全被丟棄研究表明，大豆低聚糖中的水蘇糖和蜜三糖對動物体內的雙歧杆菌有活化和增殖的作用，對人類健康有保肝、降血壓、防便秘、預防癌症、降低膽固醇、抑制病原菌等十多种生理保健功能，被稱為２１世紀的功能性保健食品。
日本是國際上開發和應用大豆低聚糖最早的國家之一，早在１９８８年就開始工業化生產大豆低聚糖，現年產已達３０００ｔ以上，廣泛應用于食品工業中﹔而在畜牧業中的應用，目前只是處于起步階段 １大豆低聚糖的理化性質 大豆低聚糖中的水蘇糖和蜜三糖都是由半乳糖、葡萄糖和果糖組成的支鏈屬低聚糖，是在蔗糖的葡萄糖一側以連接１或２個半乳糖而成，故又稱為低聚半乳糖 大豆低聚糖甜味純正，甜度約為蔗糖的７０％～７５％，其有效熱能低于３３﹒２４ｋＪ／ｇ，僅為蔗糖的１／２其粘度低于麥芽糖，而略高于蔗糖和果葡糖漿，和其它糖一樣，隨溫度升高，粘度下降，液態大豆低聚糖為淡黃色，透明粘稠狀液体﹔固体產品為淡黃色粉末，极易溶于水，其保濕性低于蔗糖、果葡糖漿，水分活性接近于蔗糖大豆低聚糖熱穩定性良好，１４０℃不會分解，在１６０℃時水蘇糖、蜜三糖破坏很少，短時間熱穩定﹔對酸的穩定性也优于蔗糖，如在ｐＨ３～５時，９０℃加熱３０ｍｉｎ，它的殘存率仍為９１％以上，而蔗糖只有７０％在ｐＨ５￣６加熱到１２０℃穩定，ｐＨ３條件下加熱极為穩定，它基本不受胃酸、膽汁和消化的作用，對溫度、水分、酸和氧都比較穩 定且不易變質。
大豆低聚糖還有很好的酸性貯存穩定性，在ｐＨ３、２０℃下貯存１２０ｄ，殘存率在８５％以上，３７℃下貯存１２０ｄ殘存率仍在６０％以上 ２大豆低聚糖的消化汲取和代謝特性 長期以來，人們在加工過程中一直主張去除大豆低聚糖，認為它是脹气因子日本以大豆低聚糖為對象進行的一系列研究，受試者分別攝入經解去除水蘇糖和蜜三糖的大豆及未經處理的大豆，兩者間的腸胃脹气現象并無明顯差异﹔而將水蘇糖、蜜三糖添入原不產气的食品中，并沒引起腸胃脹气現象的加劇有研究表明，大豆低聚糖并不是引起腸胃脹气的直接原因，在給受試者實際用量３０倍劑量下才有輕度的脹气現象動物体內缺乏水解大豆低聚糖中蜜三糖和水蘇糖的消化α－Ｄ－半乳糖，所以它們可不經消化汲取直接到達大腸內為雙歧杆菌所利用，是雙歧杆菌的有效增殖因子讓高齡者攝入大豆低聚糖后，腸道內的腐敗指標β－葡萄糖醛酸活力和氨含量均明顯降另外，腸道內腐敗菌的發酵產物——和對甲基酚的含量也顯著減少，這就証實了攝入大豆低聚糖能抑制腐敗菌的活性動物在正常代謝中，腸腔會產生一些有害人体健康的体內毒素，如氨、硫化氫、胺類、酚類、等及強烈致病的物質，這些毒素因環境污染而數量增加，因此通過消化道將体內毒素与食物殘渣一起排出体外以保証 動物的健康。
大豆低聚糖可以通過益生元補菌的方式來排解人体內毒素，即有選擇性的增殖動物自身的內源性雙歧杆菌，同時抑制腸內有害細菌大量增殖的雙歧杆菌在酵解低聚糖時，產生乙酸、乳酸等，降低腸腔ｐＨ值，加快腸腔推進性蠕動，并协作低聚糖的水溶性纖維作用，產生協同效應共同形成排便反射，達到保護腸壁和肝、腎等臟器及安全和快速排毒的目的低聚糖在腸道內這种增殖有益菌（雙歧杆菌），同時抑制有害菌的作用，起到了雙向調節腸道生態的作用 ３大豆低聚糖的安全性 大豆低聚糖過去一直被認為是不受歡迎的脹气因子，其理由是大豆低聚糖不能被人体消化汲取和分解，當其移至腸道下部時，在微生物的作用下產生二氧化碳等气体，從而產生腸胃脹气，并盡力在加工過程中減少甚至清除但近來研究表明大豆低聚糖并不是腸胃脹气的主要原因有關學者用大豆低聚糖對腸道細菌進行了体外試驗，結果發現，在產气夾膜杆菌和腐化梭狀孢杆菌的試管內的產气程度与不添加大豆低聚糖對照試管的結果基本相同并且還証明，腸道內雙歧杆菌等有益菌群特別简单汲取利用大豆低聚糖，而產气菌与其它有害細菌則不能分解利用大豆低聚糖若用大豆低聚糖直接進行試驗，其結果如下動物即使攝入，用分解了水蘇糖、蜜三糖的大豆，并未發現腸道內气体減少。
將水蘇糖、蜜三糖与腸道內不產气的食物一同攝入，腸道內气中的ＣＯ２也沒有明顯增加若連續攝入大豆，腸道內气体漸漸減少可見，大豆中的水蘇糖、蜜三糖等低聚糖不可能成為脹气作用的原因 張春玲等對大豆低聚糖的毒性作用進行了實驗研究試驗結果表明，經口急性毒性試驗，大豆低聚糖屬實際無毒物質，遺傳毒性試驗（Ａｍｅｓ試驗、小鼠骨髓微核試驗）結果未見有致突變作用，即無潛在致癌作用致畸試驗檢測未見對胎鼠有致畸效應和胚胎毒性，短期喂養試驗亦未見其有任何毒性損害作用因此，說明大豆低聚糖是對人体基本安全的食品 ４大豆低聚糖的主要功能 ４﹒１大豆低聚糖對腸道菌群的作用 微生態學研究發現，動物的腸道內存在有一百多种，數量達上百億個的微生物，它們絕大多數是維持動物健康所必需的有益菌，其中雙歧杆菌的數量高達９５％雙歧杆菌是動物腸道內的有益菌种，屬于嫌气性的革蘭氏陽性菌，在動物腸道內既不產生內毒素，又不產生外毒素，無致病性，其主要功效是將糖類分解為乙酸、乳酸和一些抗菌素類物質，從而抑制有害菌如大腸杆菌、沙門氏菌、志賀氏杆菌、金黃色葡萄球菌、產气莢膜梭狀芽孢杆菌等微生物的生長。
而絕大多數的低聚糖都是雙歧杆菌最好的增殖營養物質，其中大豆低聚糖与其他低聚糖比較，在取得同樣增殖效果的情況下，大豆低聚糖的用量最少換言之，大豆低聚糖對雙歧杆菌增殖效果是最好的大豆低聚糖在哺乳動物体內不為消化分解，它能選擇性地促進宿主腸道內固有的雙歧杆菌生長增殖，雙歧杆菌則選擇性地可將大豆低聚糖水解成醋酸和乳酸，使腸內的ｐＨ值下降，從而抑制腸道內有害細菌的生長，起到調整腸道微生態平衡的作用，使之有利于動物的健康和生長 大豆低聚糖抑制有害菌生長的方式﹕大豆低聚糖在腸道內被雙歧杆菌汲取利用后，發酵降解為短鏈脂肪酸（主要是醋酸和乳酸，摩爾比為３﹕２）和一些抗菌素物質，降低了腸內ｐＨ值和電位﹔雙歧杆菌產生的－半乳糖苷酶還可降解粘膜上皮細胞中的复雜多糖，使腸內ｐＨ值大大降低，從而抑制致病菌的生長，且有机酸可促進腸道蠕動，防止便秘﹔雙歧杆菌有膽酸水解酶，能使結合膽酸游离，有效抑制致病菌生長，缺乏膽酸７α－脫氧酶，可避免病原体所需的二級膽汁酸生成﹔產生Ｂｉｆｉｌｏｎｇ和Ｂｉｆｉｄｉｎ兩种抗菌物質，因此，雙歧杆菌可調節和協同其他腸道菌群，維持腸道菌群平衡，促進腸道蠕動，較好地治療習慣性便秘、急性腹瀉等腸道疾病。
一般情況下，病原微生物侵入机体后与消化道腸黏膜表面結合，這种結合是特异性的，其机理為細菌細胞壁表面蛋白与動物腸道黏膜上皮細胞表面糖脂或糖蛋白的糖殘基結合，糖結构的多變性 是決定結合作用的關鍵，雙歧杆菌可通過磷脂酸与腸粘膜上皮細胞相互协作作用，与其它厭氧菌一起共同占据腸粘膜表面，形成了一層具有保護作用的生物膜屏障，結果阻挡了有害菌群的入侵和繁殖，從而起到了改善腸道環境和保護腸道的作用 劉祥（２００３）試驗表明﹕當給小鼠口服大豆低聚糖１４ｄ后，小鼠腸道內的乳杆菌、雙歧杆菌都顯著增加人体試驗表明﹕當給受試人群服用大豆低聚糖１４ｄ后，人体內的乳杆菌和雙歧杆菌与服用前差异顯著由此，推斷出大豆低聚糖可以优化腸道菌群結构 ４﹒２增強机体的免疫力及抗癌變能力 徐超斗等采用免疫學技術，探討了大豆低聚糖對不同狀態下正常小鼠和免疫功能低下模型小鼠免疫功能的影響，研究結果表明大豆低聚糖可明顯增強正常小鼠的脾細胞增殖反應和抗体形成細胞數目，表明大豆低聚糖具有增強正常小鼠細 胞免疫和体液免疫功能的作用 大豆低聚糖促進雙歧杆菌在腸道內大量繁殖，而雙歧杆菌誘導免疫反應，增強机体免疫功能。
雙歧杆菌可增強各种細胞因子和抗体的產生，提高自然殺傷性（ＮＫ）和巨噬細胞活性等同時，雙歧杆菌的存在能減少腸道內葡聚糖苷酸酶、硝基還原酶、偶氮還原酶的含量，而這些酶能使潛致癌物轉變為致癌物（ｋａｎｔｈａ，１９９９）因此，大豆低聚糖可以通過誘導反映增強人体免疫机能，抑制癌細胞轉移生長，起到抗病防癌的作用 ４﹒３護肝作用 大豆低聚糖對肝臟的保護作用主要有以下几個途徑﹕ ４﹒３﹒１抑制有害代謝物的產生 腸道內的腐生菌能產生大量的吲哚、硫化氫、胺和酚等代謝產物，這些產物在肝臟中解毒，隨尿以葡萄糖醛酸鹽和硫酸鹽等形式排出，假如不能及時排出，將導致肝功能紊亂和循環系統失常攝取大豆低聚糖后，腸內ｐ－葡萄糖醛酸酶和Ａ－ｚｏｌｅｄａｃｔａｓｅ等的代謝活性明顯降低，而隨著此類活性的降低，腸內的吲哚、甲酸、對－甲苯酚等腐敗物質含量也隨之減少，從而抑制這些有害代謝物的產生，使腸內環境得到了淨化和改善，有利于机体健康 ４﹒３﹒２分解利用腸道內有害物質 腐敗變質或加工不當的食物也能引起相類似的有害物質在体內的積累，通過大豆低聚糖對雙歧杆菌的增殖作用，在利用這些腐敗變質或加工不當的食物作營養源，并分解這些物質，去除其毒害的同時，產生對動物机体有益的物質，促進動物体的正常代謝。
４﹒３﹒３促進有毒物質的排泄 大豆低聚糖能促進腸道內有毒代謝產物的排出，避免有毒代謝物質重汲取進入血液后由肝臟進行生物轉化而增加肝臟負擔 ４﹒４調節脂肪代謝，降低膽固醇 王素敏等（１９９６）對實驗性高血脂症大鼠的研究表明，大豆低聚糖有降低總膽固醇（ＴＣ），甘油三酯（ＴＧ）的作用，增加高密度脂蛋白（ＨＤＬ）的含量并且血清及心、腦中超氧化物歧化（ＳＯＤ）的活力提高１５％，脂質過氧化物（ＬＰＯ）含量降低３４％，說明大豆低聚糖有一定的抗氧化作用對小鼠的研究表明，雙歧杆菌通過影響β－羥基－β－甲基戊二單酶輔Ａ還原酶的活性，掌握膽固醇的合成而降低血清膽固醇的含量据研究，雙歧杆菌能把膽固醇轉化為一种難以被汲取的物質給用膽固醇飼料飼養的，患有高膽固醇血症的兔子每天服用雙歧杆菌，可以起到預防高膽固醇血症的作用實質上，大豆低聚糖通過促進雙歧杆菌在腸道內大量繁殖而起作用 ４﹒５抗氧化降血壓作用 衰老的自由基學說已被國內外學者所。