低聚木糖的功能特性及应用研究进展

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:李方华1 王芬2 干昭波1*
[导读] 摘要:随着我国经济的不断发展,人们的物质生活也越来越丰富,对于食物的追求也从温饱渐渐转变为了健康。
        1.山东百龙创园生物科技股份有限公司  山东禹城  251200  2东君乳业(禹城)有限公司  山东禹城  251200
        摘要:随着我国经济的不断发展,人们的物质生活也越来越丰富,对于食物的追求也从温饱渐渐转变为了健康。人们日常生活中接触的大部分食物中添加的糖都是蔗糖,少部分是果糖和乳糖,虽然与其他的糖相比甜味更明显,但是大量食用对于人体的健康有一定的负面影响,因此需要一种成分更为理想的糖,使人们减少蔗糖的摄取总量,为人们的健康提供基本的保障。低聚木糖是一种功能性的聚合糖,难以被人体的消化酶分解,因此既不会影响到血糖浓度,也不会转化为脂肪在人体内堆积,是比较健康的蔗糖代替品。文章将会对低聚木糖的功能特性和研究情况进行分析,为其在食品中的推广和应用提供可行性建议。
        关键词:低聚木糖;功能特性;应用研究进展;
        低聚木糖,别称木寡糖,是一种以木聚糖为底物的功能性聚合糖,在自然界中很少见,一般是通过农作物的降解制备而成。对于人体来说,低聚木糖很难被人体中的消化液和消化酶分解掉,也不会转化为人体可吸收的糖提高血糖浓度和堆积脂肪,因此对于喜欢吃甜食但是担心会影响血糖和肥胖的人群是一种较好的甜味剂。除此之外,低聚木糖不经过吸收直接进入大肠之后的发酵产物为乳酸、乙酸、丙酸等成分,可以有效提高肠道的酸化程度,在促进消化的同时阻碍肠道内部矿物质和脂质的吸收,降低结肠癌发生的几率;与此同时酸化的倡导环境也可以抑制多种致病菌的生长,减少其有毒代谢物的产生,进而为肝脏降低一定的负担,起到了保护肝脏的作用。在药理学中,低聚木糖还有着提高免疫力、降低胆固醇、减少腹泻以及防止便秘等功效,因此被广泛应用在制药、食品以及饲料等多个领域。
        一、低聚木糖的功能特性研究
        (一)调整肠道菌群
        低聚木糖是聚合类糖中对于繁殖双歧杆菌最有效果的品种之一,根据国外研究文献可知,在使用低聚木糖进行双歧杆菌和乳酸菌的培养实验时,双歧杆菌的反应会比乳酸菌受到的刺激明显很多,因此也会增殖的较为快速,由此可见虽然低聚木糖本身不能够为人体和动物的消化酶所分解,但是可以用作双歧杆菌发酵作用,属于可以增殖双歧杆菌的发酵因子,使双歧杆菌大量繁殖调整肠道菌群。
        肠道生态失衡对于人体的免疫力、代谢和抗老化都有较为明显的作用,同时也是诱发肠癌的主要原因之一,为了保障人体健康,必须有意识的维护肠道菌群的平衡。人体的肠道和体表栖息着超过四百种的细菌,其中有对人体有益的益生菌,也有影响人体健康的有害菌。一部分有害菌会在繁殖过程中产生如吲哚、酚、胺等致癌物,双歧杆菌的增殖则可以使有害菌的数量下降,因此调整肠道环境平衡,维护人体免疫力。与此同时,双歧杆菌的代谢产物中的乙酸和乳酸,对于肠胃蠕动有着一定的促进作用,根据临床上实验,29名患者都在摄入低聚木糖之后缓解了便秘的情况,并且没有副作用,说明了低聚木糖可以有效的调整肠道菌群,且对人体的健康没有任何不利的影响。
        (二)防止龋齿产生
        龋齿的产生原理是由蔗糖分解的不溶性葡萄糖与口腔中的微生物发酵产生的酸性物质,这种物质会让牙齿表面脱矿受到其他因素的侵蚀破坏原本的有机质,形成龋齿。低聚木糖首先不会在口腔内被消化酶分解,其次不会与便医疗球菌等微生物发生反应而发酵,其次在蔗糖和低聚木糖一同摄入时,低聚木糖可以阻止蔗糖与微生物结合附着在牙齿上产生牙垢,进而减少牙齿表面珐琅质被侵蚀的几率,防止龋齿的发生。
        (三)促进营养吸收
        低聚木糖可以和多种益生菌结合,促进人体对于维生素的合成和吸收,如叶酸、烟酸等,同时还能促进人体对于钙、铁等矿物质元素的吸收和利用。低聚木糖在肠道中于细菌的发酵产物形成短链脂肪酸,降低肠道的PH值,促进微量元素的结合的同时加强矿物质在肠道环境中的溶解程度,让人体可以更快的吸收营养成分。

国内对于低聚木糖的研究中有关于低聚木糖作用于大鼠时对血钙含量的影响,在一部分大鼠饲料中加入低聚木糖一部分不加作为对照,在饲喂二十一天后,添加低聚木糖的大鼠股骨干重于对照组相比有了明显的增加,由此可见低聚木糖可以有效的促进营养物质的吸收和利用。
        二、低聚木糖的应用研究进展
        (一)食品应用
        随着人们物质生活水平的提高,对于食品的要求从原本的饱腹作用逐渐变成了保障健康,目前市面上出现了很多具备功能型和保健型的食品,而且我国糖尿病人群的增加也为无糖和低糖型的食品提供了更加广阔的市场。低聚木糖作为一种不会被消化液和消化酶分解,且具备促进营养吸收的益生元因子,在食品工业中得到了广泛的应用。传统的烘培食品是以大量的油和糖作为材料的,同时还要以面粉、玉米等谷物作为主体,因此含有较高的热量对于限制饮食的群体来说不够健康。将低聚木糖应用在这类食品中,可以代替其中的蔗糖,同时还能辅助发酵使烘焙食品更加松软可口,适合大众口味的同时对于人体也有一定的功能性。在酥性饼干中加入低聚木糖,可以使其糖含量明显降低,同时提高其功能性的食用价值,实现了多样化消费者对于无糖型酥性饼干购买需求,为这类产品在激烈的市场竞争中获取优势占据一席之地。
        (二)饮料应用
        低聚木糖由于其自身的性质对于酸性的环境有着较强的耐受作用,使得它可以在酸性饮料中有较广泛的应用空间。很多双歧因子都无法达到低聚木糖的耐酸程度,因此在酸性环境中都不够稳定,而低聚木糖在酸性环境中即使受到加热也不会分解,同时对双歧杆菌的增值效果比其他种类的糖也较为明显。在饮料中加入低聚木糖可以让饮料在保持甜度的同时还具备低热量低糖的特性,满足大部分消费人群的需要。酸奶是目前很受欢迎的牛奶制品,但是很多厂家为了保障酸奶的可口,会加入非常多的蔗糖中和乳酸菌的酸味,导致酸奶中会有非常多的热量,与原本宣传的保健功能有所出入。一般酸奶厂家使用的发酵菌种有嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌,这两种菌虽然可以更适合制作酸奶,但是无法使菌类在人体中发挥应有的功效,对于人体消化液也没有抵抗作用,经常被杀伤或者是分解,及时有少量的益生菌能够进入到肠道也无法定植,只能随着消化道排出体外。但是双歧杆菌则不同,它不是由外界进入到人体内的,而是长时间存在于肠道之中的,因此对肠道的功能是其他菌群无法比拟的。低聚木糖作为可以辅助双歧杆菌增殖的聚合物,效果是其他双歧因子的二十倍以上,二者的分解产物为木糖,可以作为双歧杆菌的碳源为其提供增值需要的能量,因此酸奶厂家可以尝试在奶制品中加入低聚木糖保障其应有的助消化功能。低聚木糖除了可以加入到酸奶中之外,还被应用到了很多果醋饮料中。果醋饮料不仅可以在日常饮用,还可以适当的加入烹饪过程中用于增加风味。低聚木糖具有在酸性、高温等条件下较为稳定的特性,因此加入到果醋饮料中不仅能保持其可口性,还能增加饮料的保健作用。
        结束语:
        综上所述,低聚木糖是一种可以被应用在多种食品和饮品的具备功能性的产品。从研究成果可以看出,聚木糖对于人体和动物的保健作用较为明显,因此除了可以在人食品中加入低聚木糖之外,饲料中也可以尝试加入低聚木糖保障动物们的肠道健康。现有的研究之外,低聚木糖还可能会有其他未被开发利用的功能特性以及应用值得研究人员去发现和探究,希望未来低聚木糖可以有更广阔的应用场景,创造出更多的社会和经济效益。
        参考文献:
        [1]赵蕾,杨泰,孔祥峰,陈清华.低聚木糖的生理功能及其作用机制的研究进展[J].动物营养学报,2020,32(08):3526-3532.
        [2]陈远文,张宇,林川,段丹,陈绍军.低聚木糖理化性质及其应用研究进展[J].食品工业,2019,40(10):245-248.
        [3]许文婷,杨晓光,王瑞琴,陆登俊.低聚木糖的生理功能、应用及检测研究[J].广西糖业,2017(05):38-43.
        [4]张玲,丁长河,阮文彬.低聚木糖的应用研究和产品开发进展[J].粮食与油脂,2015,28(02):9-12.*为通讯作者
        作者简介:李方华(1981-),男,硕士研究生,工程师,主要从事功能糖研究开发与应用工作
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