低聚糖

低聚糖

低聚糖又稱寡糖(英文對照:oligosaccharide;oligosaccharides;oligose),是由澱粉通過酶的催化作用生成的新型澱粉糖,它集營養、保健、食療於一體,廣泛套用於食品、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套用起於90年代中期,近幾年發展迅猛。

基本信息

簡介

低聚糖低聚糖

低聚糖(Oligosaccharide)是由2-10個單糖形成的低度聚合糖;低聚糖分為:功能性低聚糖、普通低聚糖兩類。其中,蔗糖乳糖麥芽糖等屬於普通低聚糖,不是人體有益菌的增殖因子。

功能性低聚糖包括:水蘇糖棉子糖低聚果糖低聚木糖低聚半乳糖等。人體腸胃系統中沒有可以水解這些低聚糖的酶系統,因此它們不被消化吸收而直接進入大腸內,優先為雙歧桿菌所利用,是雙歧桿菌的增殖因子。大豆低聚糖味稍甜,因不被人體直接吸收,糖尿病等人群可以正常食用。

低聚糖的效果:低聚糖中以低聚果糖、水蘇糖、大豆低聚糖、異麥芽低聚糖效果較好,若與鹼性食物、弱鹼性、負電位的電解還原水一起食用,會取到事半功倍的效果。

低聚糖集營養、保健、食療於一體,廣泛套用於食品、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套用前景的新產品,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套用起於90年代中期,近幾年發展迅猛。

命名

低聚糖的名稱通常採用系統命名法,即用規定的符號D或L和α或β分別表示單糖殘基的構型和糖苷鍵的構型,用阿拉伯數字和箭頭(→)表示糖苷鍵連線的碳原子位置和連線方向,用O表示取代位置在羥基上。如:麥芽糖的系統名稱為4-O-α-D-吡喃葡萄糖級-(1→4)-D-吡喃葡萄糖;乳糖的系統名稱為β-D-吡喃半乳糖基-(1→4)-D-吡喃葡萄糖,蔗糖系統名稱為α-D-吡喃葡萄糖基-(1→2)-β-D-呋喃果糖苷。除系統命名外,因習慣名稱使用簡單方便,沿用已久,故目前仍然經常使用,如蔗糖、乳糖、海藻糖和棉子糖等。

基本組成

低聚糖低聚糖

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形成的。它們常常與蛋白質或脂類共價結合,以糖蛋白或糖脂的形式存在。低聚糖通常通過糖苷鍵將2~4個單糖連線而成小聚體,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,基本不增加血糖和血脂。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,連線它們的共價鍵類型主要兩大類:N-糖甘鍵型和O-糖苷鍵型。

①N-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。

②O-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。

在大蒜、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狀,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的增殖因子,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、防癌、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。

功能

保健作用

低聚糖低聚糖
(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,降低血液中膽固醇和甘油三酯的含量;

(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套用於乳製品、乳酸菌飲料、雙歧桿菌優酪乳、穀物食品和保健食品中,尤其是套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。

低聚糖很難或不能被人體消化吸收,所提供的能量值很低或根本沒有,這是由於人體不具備分解消化低聚糖的酶系統。一些功能性低聚糖,如低聚異麥芽糖、低聚果糖、低聚乳果糖有一定程度的甜味,是一種很好的功能性甜味劑,可在低能量食品中發揮作用,如減肥食品、糖尿病患者食品、高血壓病人食品。

生理功能

1、雙歧桿菌增殖因子:低聚糖被人體攝入後,在大腸內被雙歧桿菌利用,作為雙歧桿菌生長繁殖所需的營養源,促進雙歧桿菌快速增殖,調節腸道菌群,從而抑制有害細菌生長。成人每天攝取5~8g,兩周后每克糞便中雙歧桿菌的數量可達到1000倍。

2、促進合成維生素:低聚糖可促進雙歧桿菌在腸道內自然合成維生素,如B1、B2、B12、煙酸葉酸。並增進雙歧桿菌發酵乳製品中的乳糖,使其轉化為乳酸,解決人體的乳糖耐受性問題,使乳製品更易被人體消化吸收。

3、促進吸收礦物質:低聚糖促進雙歧桿菌發酵乳糖而產生的乳酸,可溶解腸道內的鈣、鎂、鐵等礦物質,促進人體對礦物質的吸收。同時可降低β-葡萄糖苷酶的活性,減少腸內有害毒物的產生並促使排泄,起到中醫所說的"清腸"作用。

4、防止肥胖:低聚糖很難被消化道中的酶分解,很難被人體消化吸收。據測定,其熱值在1.5cal/g以下。因此人體攝入後,不會引起肥胖。同時因其類似於一種水溶性纖維,可以起到降低血清膽固醇和改善血脂的作用。

5、防止齲齒:低聚糖不能被齲齒細菌利用作能源,也不會被它們利用產生不溶性葡聚糖和大量乳酸,因此它是低齲齒性的。

6、防止便秘:雙歧桿菌發酵低聚糖生產大量的短鏈脂肪酸能刺激腸道蠕動,改善腸道功能,增加糞便濕度並保持一定的滲透壓,從而防止便秘的發生。在人體實驗中每天攝入3~10g低聚糖,一周之內便可起到"潤腸通便"的效果。在了解低聚糖的功能性基礎上,研究人員就可以有目的的研究開發某些功能性乳製品。例如在嬰幼兒產品中的套用和針對中老年人群開發調節血脂乳製品、潤腸通便乳製品等。

常見低聚糖

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,抗菌性
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(Couplingsugar)
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
葡萄糖(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
半乳糖(β—1,3苷鍵結合) 乙醯氨基萄糖糖 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

碳水化合物盤點

碳水化合物(carbohydrates)是自然界中分布廣泛,數量最多的有機化合物,約占自然界生物物質的3/4,普遍存在於穀物、水果、蔬菜及其他人類能食用的植物中。

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