低聚糖<O></O>一、概念低聚糖又称为寡糖或寡聚糖。

定义方式主要有以下几种：1、低聚糖每分子水解成3～8个分子单糖的碳水化物称低聚糖，也有人把水解成3～10个，甚至20个分子单糖的碳水化物归入这一类。

2、低聚糖（或寡糖01igosaccharides）是指其分子结构由2-10个单糖分子以糖苷键相连接而成的糖类总称。

3、低聚糖麦芽三糖到麦芽八糖，都是α，D-葡萄糖以α-1→4和α-1→6糖苷键结合的。

杂低聚糖匠结构比较复杂。

分子量300-2000，界于单糖（葡萄糖、果糖、半乳糖）和多糖（纤维、淀粉）之间，又有二糖、三糖、四糖之分。

4、是由3-10个单糖构成的小分子多糖。

5、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。

<O>二、分类1、水解产生的所有糖分子都是葡萄糖的称麦芽糖低聚糖，由3个葡萄糖分子组成的叫麦芽三糖，四个葡萄糖分子组成的叫麦芽四糖等等。

2、水解时产生不止一种单糖，称杂低聚糖。

如大豆中的杂低聚糖水解产生棉子糖和木苏糖等，人不易消化，无法利用。

但机体自己合成的杂低聚糖，有很重要的生理功用。

三、常见低聚糖名称主要成份与结合类型主要用途麦芽低聚糖葡萄糖(α—1，4糖苷键结合)滋补营养性，抗菌性低聚异麦芽糖葡萄糖（α—1，6糖苷键结合）防龋齿，促进双歧杆菌增殖环状糊精葡萄糖（环状α—1，4糖苷键结合）低热值，防止胆固醇蓄积龙胆二糖葡萄糖（β—1，6糖苷键结合），苦味能形成包装接体偶联糖(Coupling sugar)葡萄糖(α—1，4糖苷键结合)，蔗糖防龋齿果糖低聚糖果糖（β—1，2糖苷键结合），蔗糖促进双歧杆菌增殖葡萄糖（β—1，2糖苷键结合），蔗糖促进双歧杆菌增殖潘糖葡萄糖（α—1，6糖苷键结合），果糖防龋齿海藻糖葡萄糖（α—1，1糖苷键结合），果糖防龋齿，优质甜味其中较重要的有：1、棉子糖：由葡萄糖、果糖和半乳糖组成。

2、水苏糖：由组成棉子糖的三糖再加上一个半乳糖组成。

以上两种主要存在于豆类食品中，因在肠道中不被消化吸收，产生气体和产物，可造成肠胀气；而有些寡糖可被肠道有意细菌利用，而促进这些菌群的增加而有保健作用。

四、作用机理：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于反掌。

五、分布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。

六、生理功能1、促进机体肠道内有益菌的增殖低聚糖由于其分子间结合位置及综合类型的特殊性，从而使它不被单胃动物自身分泌的消化酶吸收。

但它进入肠道后段可作为营养物质被动物肠道内固定的有益菌消化利用。

从而使有益菌大量增生，起到了有益菌增殖因子的作用。

同时低聚糖产生的酸性物质可降低整个肠道的PH值，从而抑制了有害菌（如沙门氏菌等）的生长，提高动物的抗病能力。

2、结合吸收外源性病原菌（减少有毒发酵产物及有害细菌酶的产生）许多病原菌的细胞表面含有键合碳水化合物的蛋白质，称为外源凝集素。

它们可与消化道低聚糖结构的受体结合，使消化道附着在消化道粘膜表面，从而导致病原菌在肠道内大量繁殖后直接作用或产生毒素而导致病变。

若选择合适的低聚糖，使之与外源凝集素结合，从而破坏细胞的识别，进而使病原菌不致于吸附到肠壁上，而低聚糖又有不被消化道内源酶分解的特点，因此，低聚糖可携病原菌通过肠道，防止病原菌在肠道内繁殖，Oyofo（1989）报道甘露寡糖同病原菌外凝集素上的活性域结合后，它们就会失活，从而失去同肠粘膜上的甘露糖受体位点结合能力。

Ofek（1977）报道，外加的甘露糖可同时与上皮细胞的甘露糖受体结合，当甘露糖达一定浓度时，可使肠道上皮的甘露糖受体位点饱和，即使病原菌已附在肠粘膜上皮上，甘露糖也可将它吸附下来，即甘露糖可竞争吸附病原菌。

Oyofo（1989）、Bailay（1991）均报道添加寡糖可显著降低家禽感染沙门氏菌的比率。

此外，果寡糖对畜禽肠道微生态菌群的调节也有积极作用。

3、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。

4、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，但对一些严重的便秘患者效果不佳。

5、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。

6、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。

7、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系。

8、调节机体免疫系统，提高动物免疫力寡聚糖调节机体免疫系统主要是通过充当免疫刺激的辅助因子来发挥作用，提高抗体免疫应答能力，从而增加动物体液及细胞免疫能力。

Savage（1996）报道甘露寡糖可显著提高火鸡血清IgA，IgG的水平。

Lotter（1996）报道口服甘露寡糖能极显著提高哺乳仔猪植物凝集素、淋巴细胞转化率、白细胞的吞噬能力。

9、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。

10、属于水溶性膳食纤维因为低聚糖不被人体消化吸收，属于低相对分子质量的水溶性膳食纤维。

低聚糖的某些生理功能类似于膳食纤维，但它不具备膳食纤维的物理特征，诸如粘稠性、持水性和膨胀性等，低聚糖的生理功能完全归功于其独有的发酵特性（双歧杆菌增殖特性）。

膳食纤维尤其是水溶性膳食纤维部分也是因为其独特的发酵特性而具备某些生理功能的。

但是，目前对膳食纤维发酵特性的研究还不够深入，尚无法与低聚糖的双歧杆菌增殖特性相比较。

低聚糖优于膳食纤维的特点是：（1）较小的日常需求量，通常每天仅需3g左右。

（2）在推荐量范围内不会引起腹泻。

（3）具有一定的甜味，甜味特性良好，无不理想的组织结构或口感特性。

（4）易溶于水，不增加产品的粘度。

（5）物理性质稳定，不螯合矿物质元素。

（6）易于添入加工食品和饮料中。

11、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。

12、不会引起牙齿龋变七、生产和应用：世界上将寡聚糖主要应用在人类食品和动物饲料添加剂上,在一些国家如日本应用较广泛.日本的明治糖果株式会社，比利时的oliiti公司，美国的ALLTECH公司是几个产量较大的公司。

八、寡聚糖的发展展望寡糖本身成本较高，生产效率较低，因其为糖类物质，易吸湿，而且对动物又属非消化性寡糖类物质，因此在生产上不可直接加入大料中混合（否则会吸湿结块），也不可添加过量，否则会引起腹泻。

基于此笔者认为在今后的研究中应着重于以下几方面:降低寡糖生产成本的工艺；确定寡糖组分、结构与功能的关系；寡糖组分、结构间的协同与拮抗作用；研究提高寡糖利用率的措施。

凭着寡聚糖无毒无副作用，对制粒、膨化、氧化和储运等恶劣环境条件都具有较高的耐受性，能抵抗胃酸的灭活作用，随着研究的深入，其应用前景是十分广阔的。

九、性质低聚糖具有与单糖类似的性质：结晶性，有甜味，易溶于水，难溶或不溶于有机溶剂。

有的有还原性如麦芽糖、乳糖、甘露三糖等，有的无还原性、如蔗糖、龙胆三糖等。

十、功能性低聚糖具有特殊生理功能或特殊用途的低聚糖，麦芽三糖和麦芽四糖等属于普通低聚糖，麦芽三糖和麦芽四糖等属于普通低聚糖，它们可被机体消化吸收，不是肠道有益细菌双歧杆菌的增殖因子。

功能性低聚糖包括水苏糖、棉子糖、异麦芽酮糖、乳酮糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖、低聚乳果糖、低聚异麦芽糖、低聚异麦芽酮糖和低聚龙胆糖等。

人体肠胃道内没有水解这些低聚糖(除异麦芽酮糖之外)的酶系统，因此它们不被消化吸收而直接进入大肠内优先为双歧杆菌所利用，是双歧杆菌的增殖因子。

这其中，除了低聚龙胆糖没有甜味而具有苦味之外，其余的均带有程度不一的甜味，可作为功能性甜味剂用来替代或部分替代食品中的蔗糖。

低聚龙胆糖因具有特殊的苦味，只能用在咖啡饮料、功克力之类食品中及作为某些特殊调味料的增味成分。

（一）现状在日本和欧洲用功能性低聚糖开发的食品多达400-500种。

1996年欧洲报道世界各种低聚糖的生产量约8.5万吨，曰本估计其市场规模约110亿曰元，与保健食品市场‘总销售额6600亿曰元相比，还属于较小的，但发展较快，厚生省批准的69种特定保健食品中有40种加有低聚糖。

异麦芽低聚糖、低聚半乳糖、乳酮糖、低聚果糖等年消费量达一万吨以上，尤其是低聚半乳糖、乳酮糖等因对多种乳酸菌也有很好的生长促进作用，增长最快。

低聚糖是由2—10个单糖分子通过糖苷键构成的聚合物,根据糖苷键的不同而有不同名称．如低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚半乳糖、低聚甘露糖、乳蔗糖、低聚木糖、棉子糖等。

甜度通常只有蔗糖的30％—60％，甜度、理化性质及生理功能与糖分子结构及分子量有关。

在食品工业中可用低聚糖调节食品甜度、粘稠度和冻结温度，改善饮料和食品的口感。

，调节食品持水性、水活度、控制热处理的褐变，防止淀粉老化等。

有些功能性低聚糖(如帕拉金糖、偶联糖)具有防龋作用，’有些(如麦芽三糖、四糖等)具有抑制肠道腐败细菌作用。

本文主要对具有益生原(Prebiotic)作用的功能性十氏聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚半乳糖、乳酮糖、乳蔗糖、低聚木糖、蜜糖等作一介绍。

（二）生产功能性低聚糖的生产方法大体上可分为5种：(1)从天然原料中提取。