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1、保健食品中低聚糖的选择摘要：本文比较了几种常见低聚糖后认为，从天然存在、来源方便、使用安全、难消化性、对有益菌增殖作用、美拉德反应、文献资料和价格等几方面来看，短链低聚果糖与几种低聚糖相比具有不可比拟的优势，是保健食品配方设计选择低聚糖时的理想的低聚糖。在我国，保健食品是指具有特定保健功能的食品，即适用于特定人群食用，具有调节机体功能，不以治疗为目的的食品。保健食品具有三种属性：食品属性；功能属性，具有特定的功能；非药品属性。目前具有以下27种功能的食品可以申报保健食品1：促进排铅、改善睡眠、促进泌乳、减肥、改善营养性贫血、增强免疫力、辅助降血脂、辅助降血糖、抗氧化、辅助改善记忆、缓解视疲劳、
2、清咽、辅助降血压、缓解体力疲劳、提高缺氧耐受力、对辐射危害有辅助保护功能、改善生长发育、增加骨密度、对化学性肝损伤有辅助保护功能、祛痤疮、祛黄褐斑、改善皮肤水份、改善皮肤油份、调节肠道菌群、促进消化、通便、对胃粘膜有辅助保护功能。保健食品的保健功能与保健食品配方中功能成份有十分密切的关系。 功能性低聚糖是指符合以下三个条件的低聚糖2：（1）由210个相同或不相同的单糖以糖苷键聚合而成；（2）具有糖类某些共同的特性，可直接代替糖料，作为甜食品配料，但不被人体胃酸、胃酶降解，不在小肠吸收，可到达大肠；（3）具有促进人体双歧杆菌的增殖等生理功能。由此可见，功能性低聚糖起着水溶性膳食纤维和益生元的作用
3、，与上述27种保健功能的一些有着直接或间接的联系，因而日益受到了保健食品企业的关注。功能性低聚糖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冈教授首先从低聚果糖发现的3。随着科学技术的发展，除了低聚果糖外，人们还开发了各种各样的功能性低聚糖，如低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、低聚木糖、大豆低聚糖等，在保健品中如何选择功能性低聚糖成了是众多专业人士十分关心的问题。本文试图从功能性低聚糖的天然存在、来源方便、食用安全、难消化性、对有益菌增殖、代谢产物、美拉德反应等几方面对上述几种功能性低聚糖进行比较，供设计保健食品配方选择功能性低聚糖时参考。一、 几种功能性低聚糖的概念低聚果糖（Fruct
4、ooligosaccharides，简称FOS）是指14个果糖基以-2，1糖苷糖连接在蔗糖的D-果糖基上而形成的蔗果三糖（GF2）、蔗果四糖（GF3）、蔗果五糖（GF4）和蔗果六糖（GF5）的混合物。产品中低聚果糖总含量是指蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖和蔗果六糖占干物质的百分含量，其中，蔗果六糖含量不得超过FOS总含量的5%，超过部分不计。FOS总含量大于等于50%的产品称为普通型低聚果糖（G型），总含量大于等于90%的产品称为高纯度低聚果糖（P型）。低聚半乳糖（Galactooligosaccharides）是一种用-半乳糖苷酶水解乳糖而制成的低聚糖产品。商业化低聚半乳糖主要含二糖、三糖、四
5、糖、五糖和六糖。低聚异麦芽糖（Isomaltooligosaccharides，简称IMO）是淀粉糖的一种，主要成分为-1，6糖苷键结合的异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖及四糖以上的低聚糖。IMO是以210个葡萄糖单位连接而成，各葡萄糖之间除含有-1，4糖苷键外，尚有-1，6、-1，2和-1，3糖苷键结合方式。通常把异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖总含量在35%以上者称为IMO-500，含量在50%以上的称为高纯度低聚异麦芽IMO-500糖IMO-900。低聚木糖(xylooligosaccharides)指由27个木糖以-1，4糖苷键连接而成的低聚木糖总称。大豆低聚糖(Soybean oligosacc
6、harides)是指大豆中所含有的低聚糖类（主要成分是水苏糖、棉籽糖和蔗糖）的总称。水苏糖和棉籽糖的化学结构式是在蔗糖分子的葡萄糖一侧，以-1，6糖苷链分别结合两个和一个半乳糖分子构成。二、 几种功能性低聚糖的比较1、 天然存在情况几种功能性低聚糖在天然存在情况如下表所示。 名称天然存在情况低聚果糖目前已发现约30000余种植物中含有低聚果糖成分。在人们日常食用的食物如香蕉、大蒜、蜂蜜、洋葱、红糖、芦笋根茎、菊芋、小麦、大麦等中也发现有低聚果糖存在。1990年，美国国家环境测试局（NET）评估了低聚果糖在一些食物中的含量，根据这些食物中的含量及人们的日常食用量，对人们每天食用的低聚果糖量进行了
7、估算。人们每天从食物中获取的低聚果糖约为13.7mg/(kg.d)。低聚半乳糖天然存在于母乳中低聚异麦芽糖在自然界里IMO极少以游离状态存在，而作为支链淀粉或多糖的组分。低聚木糖在自然界的某些植物如竹笋中存在，为植物的组成部分。大豆低聚糖广泛分布于植物中，尤以豆科植物中含量较多2、 来源方便程度从下表可以看出，上述几种低聚糖的工业制法有从天然植物中提取、酶法降解和酶法转化三种。日本市场有十多种功能性低聚糖商品，欧洲市场中主要功能性低聚糖商品只有低聚半乳糖。目前，国内上述几种功能性低聚糖均有生产，但有较大生产能力的品种是低聚异麦芽糖和低聚果糖，这与它们的原料（分别为淀粉和蔗糖）可以大量获得和生产
8、技术的成熟度有关。名称工业制法低聚果糖1、 可从含量较高的天然植物如菊芋、菊芋提取2、 也可由果糖基转移酶作用于蔗糖来生产低聚半乳糖由-半乳糖苷酶作用于乳糖来生产低聚异麦芽糖多采用淀粉为原料，经酶水解、糖化转苷作用制成低聚木糖由木聚糖酶作用于半纤维素使其降解生产大豆低聚糖从大豆乳清中提取3、 食用安全性功能性低聚糖对人体的安全性是其能否作为保健食品的功能成分或食品配料的一个关键考虑因素。从下表可以看出，几种功能性低聚糖的安全性评价资料是有差异的。名称安全性评价低聚果糖是人们食物中的成分。很多体外体内试验都证明，低聚果糖对动物和人体无任何副作用，唯一已知的影响就是进食大量低聚果糖（在小鼠食物中超
9、过5%）会发生粪便变稀或腹泻现象。2000年11月美国FDA对美国GTC营养公司的关于低聚果糖为公认安全物质（GRAS）的申请作出答复（has no questions）4。低聚半乳糖公认的安全物质（GRAS），因为它是人类母乳的成分。低聚异麦芽糖安全性极高的糖品低聚木糖文献3中未见详细描述大豆低聚糖文献3中未见详细描述4、 难消化性难消化性是低聚糖能够直达大肠发挥其功效的基础，因此，选择功能性低聚糖时应考虑其难被消化性如何。越难被消化的低聚糖才能更完全地到达大肠而发挥其健康功效。从下表可以看出，不同的低聚糖由于其糖基之间的糖苷键不同，其难消化性是是有差异的。名称糖基之间的化学键及难消化性低聚
10、果糖果糖基之间通过-2，1糖苷糖连接，因人体消化液中不存在消化-2，1糖苷糖的酶，是非消化性低聚糖，可以完全不被消化地到达大肠5。低聚半乳糖与乳糖比，因分子中含有-1，6糖苷键，不易被人体小肠中的半乳糖苷酶水解。成人每日摄食30克半乳糖基转移低聚糖（TOS）的试验表明，TOS既不能消化也不能吸收，能直达消化道。低聚异麦芽糖各葡萄糖之间通过糖苷键结合（除含有-1，4外，尚有-1，6，-1，2，和-1，3糖苷键等结合方式），人体消化液中含有消化糖苷键的酶，如淀粉酶可作用于-1，4糖苷键。在肠道内，异构麦芽糖苷容易分解3。低聚木糖由2-7个木糖以-（1，4）糖苷键连接而成，为非消化性低聚糖 大豆低聚
11、糖在蔗糖分子的葡萄糖一侧以-1，6糖苷键结合1-2个半乳糖分子构成，具有难消化性5、 对有益菌的增殖作用从下表可以看出，有益菌利用不同低聚糖的能力及增殖效果是有差异的。功能性低聚糖名称利用性和选择性摄取量及增殖效果低聚果糖除双歧杆菌属的两歧双歧杆菌外，其余的双歧杆菌都能能很好地利用低聚果糖，可被乳杆菌属利用，不被大肠杆菌、产气荚膜梭菌等肠道有害菌利用。有效3克/(天.成人)，显效5克/(天.成人) 6，每天食用20克以下不会影起消化不适。低聚果糖是益生元的代表，大量的人体和动物试验结果证明它对双歧杆菌具有显著增殖作用，增殖可达10倍以上7。低聚半乳糖低聚半乳糖中的半乳糖基转移低聚糖（TOS）能
12、为人类肠道中常见的各种双歧杆菌利用。有害的真菌、梭状芽孢杆菌、消化链球菌、韦荣球菌、肠球菌、突变链球菌和大肠菌几乎不能利用TOS。有效摄取量2.5克/(天.成人)低聚异麦芽糖双歧杆菌属的两歧双歧杆菌不能利用低聚异麦芽糖，其它双歧杆菌虽能利用，但利用能力明显小于低聚半乳糖、低聚果糖和大豆低聚糖。乳杆菌属利用IMO的能力比利用FOS和GOS的能力低。有效摄取量14克/（天.成人）。健康成年人摄取低聚异麦芽糖前后肠内细菌数的变化实验表明，服用后比服用前，双歧杆菌增加3-4倍。低聚木糖不被双歧杆菌属的两歧双歧杆菌和短双歧杆菌利用，为青春双歧杆菌和长双歧杆菌利用，婴儿双歧杆菌利用力一般。乳杆菌属中仅L.
13、salivarus可利用。不被产气荚膜梭菌属利用。2有效摄取量0.7克/（天.成人）。低聚木糖对小鼠双歧杆菌的增殖试验表明，采用高剂量(0.351g/kg体重)双歧杆菌增殖3-4倍。大豆低聚糖除双歧杆菌属的两歧双歧杆菌外，其余的双歧杆菌都能能很好地利用精精制在豆低聚糖。而大肠杆菌、产气荚膜梭菌等肠道有害菌对大豆低聚糖的利用情况远不如双歧杆菌有效摄取量3克/（天.成人）。功能试验证明，摄取10克大豆低聚糖持续3周，双歧杆菌属增加3-4倍。6、 美拉德反应性葡萄糖、麦芽糖等具有还原基的糖类与氨基酸或蛋白质加热产生的褐变反应称为美拉德反应。美拉德反应程度与反应物混全物的组成和浓度以及反应的PH值、温
14、度和时间密切相关。对于需要着色和风味的场合，美拉德反应是有益的，但对于注重营养和功效的健康食品来说，美拉德反应通常是不受欢迎的。所以，作为功效因子使用时，低聚糖是否与配方中的其它功效因子或营养成分发生美拉德反应在组方时是一个很值得考虑的因素。名称发生美拉德反应性低聚果糖非还原性糖，不发生美拉德反应低聚半乳糖如Oligomate 55能导致食品表面褐变（美拉德反应），其程度介于蔗糖和异构糖之间。低聚异麦芽糖糖分子末端为还原性基团，比砂糖更易发生美拉德反应低聚木糖易发生美拉德反应大豆低聚糖在pH4-5酸性条件下呈色程度很小，而在弱碱性条件下（pH7-8），色素迅速加深，高于蔗糖低于高果糖浆。7、
15、参考文献的全面性和权威性一种功能性低聚糖能否选作保健食品配方中的功能成分，与相关的文献是否全面和权威有很大关系，因为前人的权威性的实验结论是非常有价值的，可能会为功能申报带来很大的便利。以下两表分别是2004年5月5日几种功能性低聚糖在和www.nutrition.org上搜索所得查询结果数。名称搜索关键词查询结果数低聚果糖Fructooligosaccharides12180低聚半乳糖galactooligosaccharides377低聚异麦芽糖isomaltooligosaccharide298低聚木糖xylooligosaccharides458大豆低聚糖Soybean oligosaccharides5760名称搜索关键词查询结果数低聚果糖Fructooligosaccharides89低聚半乳糖galactooligosaccharides13低聚异麦芽糖Isomaltooligosaccharide2低聚木糖xylooligosaccharides
