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健康使者---低聚糖
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一、低聚糖概述
低聚糖又名寡糖( oligosaccharide )，是近十几年国际上颇为流行的一类有营养保健功能的甜味剂，作为功能食品(机能食品)的基料，应用到各类保健营养补品和食品工业中。由于低聚糖的保健效果明显，已引起人们的普遍重视。
低聚糖是什么？低聚糖的“低”意味着“寡少”，所以，别名寡糖类或少糖类。通常，低聚糖是 2 - 10 个单糖以糖苷键连接的结合物，11个单糖以上的结合物则称为大糖类， 100 - 2000 个单糖结合物则称为多糖类。
功能性低聚糖之所以具有生理功能，是因为它能促进人体肠道内固有的有益细菌--双歧杆菌的增殖，从而抑制肠道内腐败菌的生长，减少有毒发酵产物的形成。由于双歧杆菌对氧、力、热和酸的高度敏感性，要想直接将它添加入食品中是相当困难的，但这对于低聚糖来说却是易如反掌。
自然界中仅有少数几种植物含有天然的功能性低聚糖。例如：洋葱、大蒜、芒壳、天门冬、菊苣根和洋蓟等中含有低聚果糖，大豆中含有大豆低聚糖。但是，从一般人日常的膳食习惯上看，一个人每天从天然食物中摄取的低聚糖往往很难达到日常推荐量标准。据估计，美国人平均每天从天然食物中摄取的低聚果糖量仅接近于 0.8g/59kg 体重，额外补充些低聚糖，对于婴幼儿、成年人、老年人、工作压力大的人和那些希望拥有健康的消化系统的人是非常有益的。
最近，由于保健功能食品营养、疗效口服液的出现，促进了各种低聚糖制品的开发与生产，有抑制人体肠道腐败菌生成的低聚糖、促进人体肠道有益细菌双歧杆菌繁殖的低聚糖以及防止胆固醇蓄积、抗龋齿、肿瘤等功能的低聚糖。国际上近年开发的低聚糖的成份与用途如下表所示：
国际上近年开发的主要低聚糖
名 称
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主要成份与结合类型
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主要用途
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麦芽低聚糖
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葡萄糖 ( α- 1,4 糖苷键结合 )
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滋补营养性，抗菌性
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低聚异麦芽糖
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葡萄糖(α- 1,6 糖苷键结合)
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防龋齿，促进双歧杆菌增殖
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环状糊精
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葡萄糖(环状α- 1,4 糖苷键结合)
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低热值，防止胆固醇蓄积
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龙胆二糖
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葡萄糖(β- 1,6 糖苷键结合),苦味
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能形成包装接体
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偶联糖 (Coup ling sugar)
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葡萄糖 ( α- 1,4 糖苷键结合 ),蔗糖
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防龋齿
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果糖低聚糖
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果糖(β- 1,2 糖苷键结合),蔗糖
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促进双歧杆菌增殖
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葡萄糖(β- 1,2 糖苷键结合),蔗糖
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促进双歧杆菌增殖
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潘糖
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葡萄糖(α- 1,6 糖苷键结合),果糖
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防龋齿
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海藻糖
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葡萄糖(α- 1,1 糖苷键结合),果糖
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防龋齿，优质甜味
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蔗糖低聚糖
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葡萄糖(α- 1,6 糖苷键结合),蔗糖等
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防龋齿，促进双歧杆菌增殖
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牛乳低聚糖
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半乳糖(β- 1,4 苷键结合),葡萄糖骨架
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防龋齿，促进双歧杆菌增殖
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半乳糖(β- 1,3 苷键结合),乙酰氨基萄糖糖
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防龋齿，促进双歧杆菌增殖
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壳质低聚糖
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乙酰氨基葡萄糖(β- 1,4 苷键结合),蔗糖
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抗肿瘤性
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大豆低聚糖
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关乳糖(α- 1,6 糖苷键结合),蔗糖
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促进双歧杆菌增殖
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半乳糖低聚糖
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半乳糖(β- 1,6 糖苷键结合),蔗糖
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促进双歧杆菌增殖
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果糖型低聚糖
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半乳糖(α- 1,2':β- 1 '2 糖苷键结合)
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优质甜味
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木低聚糖
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木糖(β- 1,4 糖苷键结合)
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水分活性调节
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二、低聚糖的生理功能
(一)促使双歧杆菌增殖
双歧杆菌完全无毒，不论健康人或病人，肠道内双歧杆菌数量越多越好。人体试验表明，摄入低聚糖可促使双歧杆菌增殖，从而抑制了有害细菌，如产气荚膜梭状芽孢杆菌的生长。每天摄入 2 - 10g 低聚糖持续数周后，肠道内的双歧杆菌活菌数平均增加 7.5 倍。而产气荚膜梭状芽孢杆菌总数减少了 81% ；对于某些品种的低聚糖发酸所产生的乳酸菌素数量也增加 1-2 倍，而产生气荚膜梭状芽 孢杆菌的数量则减少 0.5 - 0.6 倍
双歧杆菌发酵低聚糖产生短链脂肪酸(主要是醋酸和乳酸，摩尔比为 3:2 )和一些抗菌素物质，从而可抑制外源致病菌和肠内固有腐败细菌的生长繁殖。醋酸和乳酸均可抑制肠道内的有害细菌。双歧杆菌素是由两歧双歧杆菌产生的一种抗菌素物质，它能非常有效地抑制志贺氏菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和其它一些微生物的生长。由双歧杆菌产生的一种高相对分子质量物质也能有效的抑制志贺氏菌、沙门氏菌、大肠杆菌等。
(二)减少有毒发酵产物及有害细菌酶的产生
人体体内和活性体外粪便培养试验表明，摄入低聚糖可有效地减少有毒发酵产物及有害细菌酶的产生。每天摄入 3-6g 低聚糖，或往体外粪便培养基中添加相应数量的低聚糖，3 周之内即可减少 44.6% 有毒发酵产物和 40.9% 有害细菌酶的产生。
(三)抑制病原菌和腹泻
摄入低聚糖或双歧杆菌均可抑制病原菌和腹泻，两者的作用机理是一样的，都是减少了肠内有害细菌的数量，例如
1、让 15 个排便不良的老年人每天摄入 8.0g 低聚糖， 8 天之后其排便状况就有明显好转。
2、让 15 个 1 月龄- 15 岁年龄患有严重小儿腹泻(因大量口服或注射抗菌素而引起)的婴儿或儿童，每天摄入 3g (每克含 10 × 1010 个短双歧杆菌)的活菌制品， 3 - 7 天后所有病人的大便次数均明显减少，大便外观也不像腹泻时那样稀。
3、一个众所周知的事实是，母乳喂养儿绝对比代乳品喂养儿健康。前者的抗病菌能力强，这归功于肠道内双歧杆菌处于绝对优势地位(占总菌数的 99% )，而后者只占 50% 或更少。
(四)防止便秘
双歧杆菌发酵低聚糖产生大量的短链脂肪酸，能刺激肠道蠕动、增加粪便湿润度并保持一定的渗透压，从而防止便秘的产生。在人体试验中，每天摄入 3.0 - 10.0g 低聚糖，一周之内便可起到防止便秘的效果。
(五)保护肝脏功能
摄入低聚糖或双歧杆菌可减少有毒代谢产物的形成，这大大减轻了肝脏分解毒素的负担。有关的实验实例如下：
1、让一个 69 岁患有肝硬化的老年病人每天摄入低聚糖 3.0g ，大约 5 天后其肝昏迷和便秘症状都有所缓解。
2、有两组试验对象，一组是 12 个患有慢性肝炎或肝硬化的病人，另一组是 8 个患有肝硬化的病人，让他们持续 80 天都食用含有大量双歧杆菌的发酵乳，结果这两组患者的血清和尿中有毒代谢物浓度均大幅度下降至正常或接近正常情况，病情普遍好转，如食欲增加、蛋白质耐受性增加和体重增加(平均 2.6kg )。
(六)降低血清胆固醇
大量的人体试验已证实摄入低聚糖后可降低血清胆固醇水平。每天摄入 6-12g 低聚糖持续 2 周至 3 个月，总血清胆固醇可降低 20-50dl 。包括双歧杆菌在内的乳酸菌及其发酵乳制品均能降低总血清胆固醇水平，提高女性血清中高密度脂蛋白胆固醇占总胆固醇的比率。
血清胆固醇水平的降低被认为是由于肠道内微生物菌群平衡改变的结果。而且，体外试验表明，人体肠道内 12 株固有的嗜酸乳杆菌可吸收胆固醇，嗜酸乳杆菌 2056 株菌能抑制小肠壁对胆固醇微胞的吸收。双歧杆菌代谢产生烟酸的能力与血清胆固醇水平的降低也有一定的关系。有人认为，双歧杆菌通过抑制人体内活化的 T 细菌，控制新形成的低密度脂蛋白接受器，起到降低血清胆固醇含量的作用。对小鼠的试验结果表明，双歧杆菌通过影响β-羟基-β甲基戊二酸单酰畏酶 A 还原酶的活性，控制胆固醇的合成而降低血清胆固醇的含量。
(七)降低血压
摄入低聚糖还有降低血压的作用，有关实例如下：
1、 46 个高血脂患者每日摄入 11.5g 低聚糖持续 5 周后，其心脏舒张压平均下降了 799.8Pa(6mmHg) ，空腹时的血糖值也有所下降，但不很明显。
2、让 6 个 28 - 48 岁身体健康的成年男性连续一周每天摄入 3.0g 低聚糖，其心脏舒张压平均降低了 839.7pa(6.3mmHg) 。研究表明，一个人的心脏舒张压的高低与其粪便中双歧杆菌数占总菌数的比率呈明显的负相关关系。
(八)增强机体免疫力，抗癌
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到抗癌作用。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。例如，喂养长双歧杆菌单因子的无菌小鼠，要比未处理的无菌小鼠活得长。口服或静脉注射具有致死作用的埃希氏大肠杆菌或静脉注射肉毒素，在有活性双歧杆菌同时存在的情况下，小鼠在第 2 - 3 周内，就可诱导致死作用。但在无胸腺的无菌小鼠中，未发现此现象。由此可见，双歧杆菌可诱导抗埃希氏大肠杆菌感染的细菌免疫。
口服双歧杆菌制品 2 天后，在喂养以病原体埃希氏大肠杆菌的无菌小鼠，临床上并没有什么症状，但在口服双歧杆菌之前喂养以埃希氏大肠杆菌，在 48 小时之内就出现死亡现象。无菌小鼠的双歧杆菌单因子试验，也证实了双歧杆菌对免疫的促进作用。
(九)生成营养物质
双歧杆菌在肠道内能自然合成维生素 B1、维生素 B2、维生素 B6、维生素 B12、烟酸和叶酸，但不能合成维生素 K 。双歧杆菌发酵乳制品中乳糖已部分转化乳酸，解决了人们乳糖耐受性问题，同时也增加了水溶性可吸收钙的含量，使乳制品更易消化吸收。
(十)低能量或无能量
功能性低聚糖很难或不被人体消化吸收，所提供的能量值很低或根本没有，故可在低能量食品中发挥作用，最大限度地满足了那些喜爱甜品而又担心发胖者的要求，还可供糖尿病人、肥胖病人和低血糖病人食用。
(十一)不会引起牙齿龋变
龋齿是由于口腔微生物特别是突变链球菌侵蚀而引起的，功能性低聚糖因为不是这些口腔微生物的合适作用底物，因此不会引起牙齿龋变。 |
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