功能性低聚糖与人类健康

                      作者：杜慧真，程振倩，王晓华

【关键词】  功能性低聚糖;人类健康

低聚糖又称寡糖，是由2～10个相同或不同的单糖，以糖苷键聚合而成直链或支链聚合物的总称。由于组成低聚糖的单糖种类、分子间结合位置及结合类型不同，低聚糖的种类很多，界中约有上万种[1]。功能性低聚糖的主要功能表现在改善人类肠道微生态，促进有益微生物的生长增殖，间接有利于宿主健康，而成为研究热点。

　　1 功能性低聚糖的定义

　　1999年国家公布的“功能性低聚糖通用技术规则行业标准”中，规定的功能性低聚糖定义为：(1)功能性低聚糖(functional oligosaccharide)是由2～10个相同或不同的单糖，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。

　　2 功能性低聚糖的种类

　　低聚糖分功能性低聚糖和普通低聚糖两大类。功能性低聚糖现在研究认为包括水苏糖、棉籽糖、异麦芽酮糖、乳酮糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、低聚异麦芽酮糖、低聚龙胆糖、大豆低聚糖、低聚壳聚糖等。这些低聚糖均带有不同程度的甜味(除低聚龙胆糖外)，一般甜度相当于蔗糖的30%～60%，可以作为食品的调味料[2]。

　　3 功能性低聚糖与健康的关系

　　3.1 促进双歧杆菌增殖 人体试验证明，某些功能性低聚糖摄入人体后到大肠被双歧杆菌及某些乳酸菌利用，而肠道有害的产气荚膜杆菌和梭菌等腐败菌却不能利用，这是因为双歧杆菌细胞表面具有寡糖的受体，而许多寡糖是有效的双歧因子。双歧杆菌是人类肠道菌群中唯一的一种既不产生内毒素又不产生外毒素，无致病性的具有许多生理功能的有益微生物。对人体有许多保健作用，如改善维生素代谢，防止肠功能紊乱，抑制肠道中有害菌和致病菌的生长，起到抗衰老、防癌及保护肝脏的作用等。

　　3.2 低能量或零能量 由于人体不具备分解、消化功能性低聚糖的酶系统，因此功能性低聚糖很难被人体消化吸收或根本不能吸收，也就不给人提供能量，并且某些低聚糖如低聚果糖、异麦芽低聚糖等有一定甜度，可作为食品基料在食品中应用，以满足那些喜爱甜食但又不能食用甜食的人(如糖尿病人、肥胖病患者等)的需要[2]。

　　3.3 抗龋齿 功能性低聚糖一般对牙齿无不良影响。龋齿主要是由于口腔微生物，特别是突变链球菌(Streptococcus mutans)利用蔗糖所生成的酸，特别是乳酸及不溶于水的β-葡聚糖作用的结果。低聚糖不能成为上述口腔微生物的作用底物，也没有菌体凝结作用，因而不会引起牙齿龋变。龋齿是我国儿童常见的一种口腔疾病之一，因而功能性低聚糖可广泛应用于婴幼儿食品。

　　3.4 润肠通便 功能性低聚糖不能在人体内被消化吸收，属于相对低分子质量的水溶性膳食纤维，因此可用它来使粪便变稀、缓解便秘。它的这种生理功能完全归功于其独有的发酵特征(双歧杆菌增殖特性)。功能性低聚糖优于膳食纤维的特点是它的日常需求量较小，在推荐量范围内不会引起腹泻。它具有一定的甜度，甜味特性良好，易溶于水，不增加产品的黏度，物理性质稳定，并易于添加于加工食品和饮料中。

　　3.5 促进矿物质的吸收 研究表明，功能性低聚糖具有截留矿物质元素如Ca、Mg、Fe、Zn的能力。低聚糖不能被消化酶分解，在到达大肠后，随着低聚糖被双歧杆菌发酵分解，释放出矿物质离子。众所周知，消化道的后半部分如盲肠、结肠等恰是矿物质元素被吸收的重要场所。另外，低聚糖经双歧杆菌等发酵，产生的短链脂肪酸降低了肠道pH，在酸性环境中，许多矿物质溶解速度增加，因而有利于吸收。由于短链脂肪酸能刺激结肠膜细胞生长，因而提高了对矿物质的吸收能力。低聚糖属于水溶性膳食纤维。

　　3.6 生成营养物质 功能性低聚糖可以促进双歧杆菌增殖，而双歧杆菌可在肠道内合成维生素B1、B2、B6、B12、烟酸、叶酸等营养物质。此外，由于双歧杆菌能抑制某些维生素的分解菌，从而使维生素的供应得到保障，如它可以抑制分解维生素B1的解硫胺素的芽孢杆菌。

　　3.7 改善脂质代谢 临床试验证实，摄入功能性低聚糖后可降低血清胆固醇水平，改善脂质代谢。研究表明，一个人的心脏舒张压高低与其粪便中双歧杆菌数占总数的比率呈明显负相关性，因此功能性低聚糖具有降低血压的功效。

　　3.8 增强机体免疫能力 大量的动物试验结果表明，双歧杆菌在肠道内大量繁殖能够起抗癌作用。这种抗癌作用归功于双歧杆菌的细胞、细胞壁成分和胞外分泌物使机体的免疫力提高。低聚糖具有润肠通便的功能，它能使肠道腐败菌受到抑制，腐败产物显著减少并及时排出，因而可减少大肠癌的发生[3]。

　　4 几种主要的功能性低聚糖

　　4.1 异麦芽低聚糖 商品异麦芽糖浆是一种含异麦芽糖、异麦芽三糖以及异麦芽四糖、五糖的糖。甜度为蔗糖的40%～50%。在功能性低聚糖中，异麦芽低聚糖是价格最低的一种，研究表明成年人日摄取10～15g，数日后粪便中双歧杆菌即明显增加，而腐败细菌有所减少。

　　4.2 海藻糖 海藻糖是一种功能性低聚糖，具有低热值，防龋齿等作用，但不是双歧因子。海藻糖在酸、热下稳定;它的特殊生理功能是提高动植物细胞抵抗干燥、抗高温和寒冷等不良环境的能力。海藻糖是一种防止蛋白质变性的有效生理活性物质，是移植用脏器、疫苗、动物精液、微生物菌种保藏的极好稳定剂，用于化妆品可保护皮肤免受日晒和冷冻伤害，也可防止皮肤干燥。海藻糖是可消化的低聚糖，甜度为蔗糖的50%，它的性质对改善食品风味质量极为有利;也可广泛用于各种食品加工和保存。

　　4.3 低聚果糖 水果和蔬菜常含有这种糖，尤以菊芋(16%～20%);菊苣(5%～10%)、芦笋(1%～20%)、韭菜(2%～5%)，大蒜(3%～6%)、洋葱(2%～6%)、牛蒡(3.6%)、小麦(1%～4%)等较多。低聚果糖促进双歧杆菌生长效果优于葡萄糖。低聚果糖的热量较低(1.5kcl/g，是葡萄糖的40%)，并且不会使血糖、胰岛素上升。

　　4.4 大豆低聚糖 大豆低聚糖是存在于大豆中的可溶性糖分的总称，主要成分是水苏糖和棉子糖，含量分别是4%和1%。水苏糖和棉子糖都是由半乳糖、葡萄糖和果糖所组成的支链杂低聚糖，是在蔗糖分子的葡萄糖残基一侧以C1，6键接上一个或两个半乳糖而成。这两种糖都是难消化糖。大豆低聚糖广泛用于各种食品和饮科的生产。

　　5 功能性低聚糖的摄取量

　　与多食水果蔬菜的人群相比，多食肉类与油脂的人群其肠道中腐败细菌、腐败有毒产物较多，而双歧杆菌较少。在某些蔬菜、水果中含有天然的低聚糖，如洋葱、大蒜、菊苣、芦笋、香蕉等含有低聚果糖，大豆及一些豆类含水苏糖，甜菜含棉子糖，魔芋含低聚甘露糖等，多食这类食物，有益于调整肠道茵群[4]。各种低聚糖被肠道消化液分解和被肠细菌利用的程度难易不一，故各种低聚糖所起的双歧因子效果大小不同，一般认为每天摄入量不应超过10g。摄入量过大，会引起胃肠道失调：摄入量超过30g/d，有可能引起胃肠胀气;超过40g/d会导致肠道肿大;超过50g/d会出现痉挛和腹泻的症状。对于一些敏感的人群，比上述摄入量低时就会出现相应的胃肠道症状[5]。

　　低聚糖建议用量：低聚糖可用作营养补充剂或作为功能食品，一般来说每天用量在4～10g之间。低聚果糖5.0～20g;低聚半乳糖8.0～10.0g;大豆低聚糖3.0～10g;异麦芽低聚糖15.0～20.0g;棉子糖5.0～10g;低聚乳果糖3.0～6.0g。

【】
  　1 郑建仙，耿立萍.功能性低聚糖析论.食品与发酵,1997,1:39-46.

　　2 顾清，杨溢.异麦芽低聚糖对肠道菌群的调节作用.卫生研究,2003,1：54-56.

　　3 陈亚非，罗琦珊.低聚果糖调节机体免疫功能作用的研究进展.食品科技,2005,4.

　　4 陈春明，赵文华.慢性病控制的膳食关键因素研究.中华流行病学杂志，2006，27：739-743.

　　5 张桂兰，林云卿.腹泻老年人肠道厌氧菌群的微生态学研究.微生态学杂志,1994,5:27-30.