功能性低聚糖.doc

裝訂線福建農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文摘 要功能性低聚糖屬于寡糖，主要包括水蘇糖、棉籽糖、乳酮糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖、低聚異麥芽糖、低聚龍膽糖、大豆低聚糖、殼聚糖等。由于人體胃腸道內(nèi)沒有水解它們的酶系統(tǒng)，因而它們不被消化吸收而直接進入大腸內(nèi)。這種特性使得它們可以優(yōu)先為雙歧桿菌所利用是雙歧桿菌的增殖因子。本文介紹了幾種常見的功能性低聚糖并闡述了其功能。關(guān)鍵詞 功能性低聚糖，雙歧桿菌，保健作用。目錄引言31功能低聚糖31.1低聚異麥芽糖31.2低聚半乳糖41.3低聚果糖41.4低聚木糖41.5大豆低聚糖52功能性低聚糖的直接功能52.1抗齲齒52.2降血脂、降膽固醇52.3增殖雙歧桿茵、優(yōu)化腸道茵群63功能性低聚糖由雙歧桿菌引起的間接功能63.1生物屏障作用與抗衰老功能性低聚糖可得到了大幅度提高63.2營養(yǎng)作用63.3防止便秘功能6結(jié)語8致謝9參考文獻10引言 低聚糖集營養(yǎng)、保健、食療于一體，廣泛應(yīng)用于食品、保健品、飲料、醫(yī)藥、飼料添加劑等領(lǐng)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范圍和應(yīng)用前景的新產(chǎn)品，近年來國際上頗為流行。美國、日本、歐洲等地均有規(guī)?；a(chǎn)，我國低聚糖的開發(fā)和應(yīng)用起于90年代中期，近幾年發(fā)展迅猛。低聚糖(oligosaccharide)稱寡糖，是由210個單糖通過糖苷鍵連接形成直鏈或支鏈的低度聚合糖。分子量約為3002000，可分類為普通性低聚糖和功能性低聚糖兩大類。普通性低聚糖包括蔗糖、麥芽糖、乳酸糖、海藻糖和麥芽三糖等，它們可被機體消化吸收；功能性低聚糖包括低聚異麥芽糖、大豆低聚糖、果糖低聚糖、低聚半乳糖、殼聚糖、殼低聚糖、低聚木糖等，因在人體腸道內(nèi)不具備分解消化的酶系統(tǒng)，不能被人體胃酸和胃酶所降解，故不能消化吸收，而是直接進入小腸內(nèi)為有益菌雙歧桿菌所利用，對人體發(fā)揮獨特的生理功能。本文主要是就功能性低聚糖做一個介紹，下面先來介紹一些功能性低聚糖。1功能低聚糖1.1低聚異麥芽糖低聚異麥芽糖是指葡萄糖基以a一1，6糖苷鍵結(jié)合而成的、單糖數(shù)在2-6不等的一類低聚糖，它是一種支鏈、非發(fā)酵性低聚糖，又稱分枝低聚糖或稱寡聚葡萄糖，其英文縮寫為IMO。低聚異麥芽糖的主要成分為異麥芽糖、潘糖、異麥芽三糖和異麥芽四糖占總糖的50以上。低聚異麥芽糖分子中含有a一1，4鍵及a一1，6鍵，以及少量a一1，3鍵和a一1，2鍵。低聚異麥芽糖在醬油、清酒、醬類、蜂蜜及果葡糖漿中有少量存在，廣泛存在于大麥、小麥和馬鈴薯等植物性飼料中，極少以游離狀態(tài)存在于自然界。 IMO的甜度溫和，為蔗糖的4550，可代替部分蔗糖以降低食品甜度及改善食品風(fēng)味。異麥芽三糖、四糖、五糖等隨著聚合度的增加，甜度降低甚至消失。其黏度介于相同濃度的蔗糖與麥芽糖之間。其黏度比蔗糖高，更易于保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；其黏度比麥芽糖低，食品加工時操作方便，且對糖果、糕點等的組織與物理性質(zhì)無不良影響。同時，低聚異麥芽糖對酸和熱的穩(wěn)定性極強。將IMO添加到飲料、罐頭及高溫處理或低pH值食品中，其特性和生理功能不受影響。IMO具有良好的保濕性，對各種食品的濕潤和品質(zhì)的維持有較好的效果。它還能抑制蔗糖的結(jié)晶，防止淀粉類食品的回生，從而延長貨架期。分子末端有還原基團，與蛋白質(zhì)和氨基酸共熱會發(fā)生美拉德反應(yīng)而產(chǎn)生褐色物質(zhì)。著色的程度與糖濃度、蛋白質(zhì)或氨基酸的種類、pH值、加熱溫度及加熱時間有關(guān)。所以，在添加IMO調(diào)解食品顏色時應(yīng)結(jié)合各種影響因素綜合考慮。1.2低聚半乳糖低聚半乳糖是一種天然存在的低聚糖，在動物的乳汁中有微量存在，母乳中含量較多。低聚半乳糖組成成份分成兩類：一類是三糖、四糖和五糖低聚糖，統(tǒng)稱半乳糖基轉(zhuǎn)移低聚糖；另一類是二糖，稱半乳糖基轉(zhuǎn)移二糖。低聚半乳糖粉狀產(chǎn)品為白色粉末，漿狀產(chǎn)品為淡黃色或無色的透明粘稠液體、無異味。高純度的三糖以上的低聚半乳糖甜度僅為砂糖的20。商品低聚半乳糖由于含有單糖、乳糖等，甜度約為砂糖甜度的3540。中性的低聚半乳糖在100度時加熱3小時，或在120度加熱30分鐘，160度加熱10分鐘，其組成成分不會分解。同時，它還具有極強的耐酸性。工業(yè)中生產(chǎn)低聚半乳糖(GOS)是以乳糖為原料，利用B一半乳糖苷酶對乳糖的半乳糖基轉(zhuǎn)移作用，經(jīng)水解與合成來生產(chǎn)的。首先乳糖降解生成半乳糖和葡萄糖，然后在半乳糖苷酶的作用下，將半乳糖接枝到未作用的乳糖分子上，生成低聚半乳糖。低聚半乳糖是在乳糖分子中的半乳糖基上以B一(14)、B一(16)鍵連接I一4個半乳糖分子的寡糖類混合物。1.3低聚果糖 果糖低聚糖是指在蔗糖分子的果糖殘基上結(jié)合13個果糖分子的寡糖的總稱，主要由蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖組成。日常食用的蔬菜水果中含有此類寡糖，尤其在洋蔥、菊芋、牛旁、蘆筍、香蕉和麥類中含量較高。低聚果糖在微酸到中性的PH57時穩(wěn)定，雖加熱到150度也不分解，而在酸性，PH4以下時，高溫加熱會引起分解，變成它的組成糖，即果糖、葡萄糖和蔗糖，但在低溫下，在酸性仍很穩(wěn)定，當使用在乳酸飲料、冷飲、果汁、果醬，水果罐頭等作為甜味劑，冷藏下可保存16個月仍很穩(wěn)定，故可以廣泛使用于各種食品的制造。1.4低聚木糖 低聚木糖在竹筍，玉米芯，甘蔗渣，棉籽等植物中大量存在。低聚木糖分子是木糖分子間以B一l，4鍵相連的低聚糖，它主要的組成有木二糖、木三糖和木四糖。低聚木糖是由27個木糖聚合而成，是由玉米芯、甘蔗渣、棉子殼等富含木聚糖(半纖維素之一種)的植物原料，用高壓熱爆、熱膨化以及輻射或用堿液處理后，將木聚糖抽提出，再用黑曲霉、清霉、木霉等不含木糖酶的微生物酶(木聚糖酶)水解而得到的含各種低聚木糖的混合物，再經(jīng)活性炭脫色，離交除雜后濃縮或干燥而成。1.5大豆低聚糖 大豆低聚糖廣泛分布于各種植物中，尤以豆科植物含量居多，除大豆外、扁豆、豌豆、蠶豆，綠豆和花生等豆類作物中均有存在。典型的大豆低聚糖是從大豆中提取的可溶性低聚糖的總稱，主要成分有水蘇糖、棉子糖和蔗糖，它們在成熟大豆中的干重含量分別為24%,8%和39%，而具生理功能的成分是水蘇糖和棉子糖。水蘇糖和棉子糖都是由半乳糖、葡萄和果糖組成的支鏈低聚糖。它的甜度特性類似于蔗糖，約為蔗糖的70一75(固形物之比)；耐酸耐熱性比蔗糖好，在140的情況下短時間內(nèi)加熱不分解。2功能性低聚糖的直接功能：2.1抗齲齒口腔中的有害微生物(主要是變異鏈球菌)能分泌葡萄糖轉(zhuǎn)移酶，將口腔中的葡萄糖轉(zhuǎn)化為葡聚糖，該糖附著于牙齒表面形成牙垢，進而會導(dǎo)致齲齒。功能性低聚糖難以被唾液中的消化酶分解，不能被變異鏈球菌發(fā)育所利用，且又可在一定程度上抑制葡萄糖轉(zhuǎn)移酶的作用，從而起到預(yù)防齲齒的作用。2.2降血脂、降膽固醇功能性低聚糖普遍具有難消化、甜度低及熱量低的特性，所以不易轉(zhuǎn)化為脂肪和膽固醇。有研究者將低聚異麥芽糖用于血液透析患者高血脂并發(fā)癥的治療，取得了良好效果。黨國華等采用低聚木糖喂養(yǎng)蛋雞，得到了膽固醇含量顯著降低的雞蛋。研究較早和較深入的是低聚果糖，早在1995年，國外學(xué)者就發(fā)現(xiàn)低聚果糖有降血脂和膽固醇的功效。有研究資料州表明，對于血脂水平正常的個體而言，低聚果糖的功能主要是降低血清中甘油三酯的水平，其主要機理是通過降低肝臟中脂肪酸合成而實現(xiàn)的；對于高血脂癥的個體而言，低聚果糖的主要效應(yīng)是降低膽固醇含量。關(guān)于其機理，屠友金等認為與低聚果糖發(fā)酵產(chǎn)物丙酸對肝臟膽固醇合成的抑制有關(guān)。2.3增殖雙歧桿茵、優(yōu)化腸道茵群雙歧桿菌的活菌制劑易受許多條件的限制，如在保存和服用方面會受到空氣、胃酸、膽汁及抗生素等因素的影響，無法達到其應(yīng)有的療效。功能性低聚糖因其具有較高的穩(wěn)定性，而難以被人和動物消化道的酶系分解。因此，功能性低聚糖可以直達大腸，被雙歧桿菌等有益菌利用，促進這些有益菌增殖，而不能被有害菌所利用。這種選擇性增殖作用不僅使得腸道菌得到優(yōu)化，而且使腸道微環(huán)境得到改善。3功能性低聚糖由雙歧桿菌引起的間接功能：3.1生物屏障作用與抗衰老功能性低聚糖可得到了大幅度提高。 以被雙歧桿菌發(fā)酵利用而產(chǎn)生某些抗菌素，這些抗菌素能有效抑制有害細菌的生長代謝，減少其產(chǎn)生的有毒物質(zhì)對機體的損傷。此外，由低聚糖增殖產(chǎn)生的雙歧桿菌，可以協(xié)同其他腸道菌群促進腸道蠕動，通過競爭腸道營養(yǎng)和腸上皮表面的黏附位點，減少致病菌的附著機會。由于功能性低聚糖的生物屏障作用，有害物質(zhì)向血液的轉(zhuǎn)移受到阻止，心、肝、腎等臟器受損的可能性減少。已有研究證明，功能性低聚糖對肝病患者可以起到良好的輔助治療作用。另外，也有專家認為，雙歧桿菌能增強超氧化物歧化酶(SOD)活性，減少自由基、活性氧，因而可以抗衰老。3.2營養(yǎng)作用 功能性低聚糖不僅可以被雙歧桿菌利用，生成煙酸、葉酸及多種維生素，而且還可促進Zn，Mg，F(xiàn)e，Ca等多種微量元素的吸收。功能性低聚糖促進微量元素吸收的機理為：功能性性聚糖在腸道被雙歧桿菌發(fā)酵為短鏈脂肪酸，短鏈脂肪酸通過降低腸道pH值并與微量元素結(jié)合，增加了礦物質(zhì)的溶解度；此外，功能性低聚糖還能通過對結(jié)腸膜細胞的刺激作用，提高腸道對礦物質(zhì)的吸收能力。目前，有關(guān)功能性低聚糖對Ca吸收方面研究較多。大量研究表明，服用功能性低聚糖有利于Ca的吸收，促進兒童生長，防止老年骨質(zhì)疏松癥，其中低聚果糖的此項功效較為突出。此外，低聚木糖具有良好的食物配伍性，與Ca同時攝入效果更好。3.3防止便秘功能低聚糖被雙歧桿菌發(fā)酵利用后形成的產(chǎn)物為短鏈脂肪酸，其能降低腸道的pH值，促進腸道運動，進而改善排便性能。有研究表明，長期使用功能性低聚糖，可以防止便秘。劉協(xié)等采用功能性低聚糖飼喂小鼠發(fā)現(xiàn)，可縮短便秘小鼠的首便時間，增加小鼠排便量和排便效率。張雯研究低聚果糖治療小兒便秘的隨訪觀察發(fā)現(xiàn)，低聚果糖在此方面有良好的治療作用。當然，在服用低聚糖時要注意劑量的控制，高劑量組的低聚果糖會引起極顯著的胃脹氣現(xiàn)象。功能性低聚糖因具有獨特的生理功能而成為重要的功能性食品基料，已引起全世界廣泛的關(guān)注，是近年來增長最陜的健康食品的配料。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和人們生活水平的提高，對營養(yǎng)保健食品的需求量日益增加，而功能性食品的研發(fā)被認為是21世紀重要的課題，啕這些都將為功能性低聚糖的研發(fā)創(chuàng)造良好的機遇。結(jié)語 功能性低聚糖有很好的保健作用，它對促進雙歧桿菌生長、調(diào)整腸道菌群平衡、促進鈣吸收作用、提高免疫力、防止齲齒等都有很好的作用。對低聚糖的開發(fā)應(yīng)用作了探討及展望，提出低聚糖將作為一種功能性食品基料在功能性食品中得到廣泛應(yīng)用，開發(fā)應(yīng)用功能性低聚糖具有廣闊的前景。:致 謝在大學(xué)里我了解很多，明白了在大學(xué)里學(xué)的不是知識，而是一種叫做自學(xué)的能力。不能一味的只知道學(xué)習(xí)理論，更應(yīng)要把理論應(yīng)用于實踐中，就像校訓(xùn)所言：學(xué)以致用。而本文的順利完成，要感謝陳豐老師，應(yīng)劉老師從百忙之中抽出時間幫我的論文從選題到定稿，甚至悉心指導(dǎo)，陳老師學(xué)識淵博，對待工作一絲不茍、治學(xué)嚴謹?shù)膽B(tài)度使我不僅在做論文的過程中受益匪淺，更是對我在今后的生活、工作和學(xué)習(xí)都將具有長遠的指導(dǎo)意義。通過此次論文的完成，讓我在大學(xué)期間對各門專業(yè)