L-阿拉伯糖的概况
1 概述
L-阿拉伯糖,又被称为L-树胶醛糖、L-阿戊糖、果胶糖等,英文名称为
L-Arabinose,日文名称为L—アラビノース。
分子式 C
5H
10
O
5
,分子量 150.13。
在自然界中L-阿拉伯糖很少以单糖形式存在,通常与其他单糖结合,以杂多糖的形式存在于胶质、半纤维素、果胶酸、细菌多糖及某些糖苷中。
其对热和酸的稳定性高。
L-阿拉伯糖为白色结晶粉末。
无气味。
比重1.585,熔点154-158℃,比旋度比旋光度[α]20D(C=5,H
2
O,24h)+100~+104,沸点(℃):160℃,易溶于水,不溶于醚、甲醇和丙酮,12℃时1份溶于48份90%乙醇。
有甜味,甜度为蔗糖的50%左右。
2 L-阿拉伯糖的生产
目前,国外L-阿拉伯糖的制备主要有四种方法:1以甜菜为原料,经碱处理、酸水解、中和、沉淀过滤、膜超滤或分离结晶制取;2用生物方法制备,如以枯草芽孢杆菌的培养物酶解含有L-阿拉伯糖的物质制取;3用微生物方法同样吸收各种杂糖,提高L-阿拉伯糖的浓度,再经浓缩结晶等制取;4化学合成法,如利用鼠李糖在过氧化氢、乙酸的条件下制备L-阿拉伯糖。
国内生产L-阿拉伯糖主要用玉米芯、玉米皮、阿拉伯胶等位原料,采用酸水解、酶法、微生物法制备。
3 L-阿拉伯糖的生理功能
L-阿拉伯糖在食品和药品方面的使用功能主要有两项,一是能抑制水解双糖的酶,因此抑制因摄入蔗糖(在小肠蔗糖酶的作用下分解成葡萄糖和果糖而被吸收)而导致的血糖升高;简称抑制双糖水解的降糖作用。
二是因L-阿拉伯糖对双糖水解酶的抑制作用,使在小肠里没被分解的蔗糖在大肠里被微生物分解产生出大量的有机酸,这种有机酸对肝脏合成脂肪有抑制作用,再加上L-阿拉伯糖在小肠里对吸收蔗糖的抑制作用,从而减少体内新脂肪的产生。
L-阿拉伯糖可以与蔗糖配伍使用也可单独食用。
在蔗糖中加入3.5%的比例,能够抑制人体60—70%蔗糖的吸收,长期使用可以降低血糖。
单独食用L-阿拉伯糖,效果相同。
3.1 抑制蔗糖的代谢与吸收
L-阿拉伯糖最具代表性的生理作用是有选择性地影响小肠中的蔗糖酶,从而抑制蔗糖的吸收。
据报道,在蔗糖中添加2%的L-阿拉伯糖,可以抑制40%蔗糖的吸收,同时也使血糖值少升高约50%。
3.2 控制血糖升高,抑制脂肪生成
L-阿拉伯糖作为一种低热量的糖,抑制因摄入蔗糖而导致的血糖升高,因此可以抑制肥胖,预防并治疗与高血糖相关的疾病。
阿拉伯糖最好是和蔗糖一起摄入才可以发挥最大功效,进食蔗糖2h后再吃阿拉伯糖基本无效。
3.3 预防便秘,促进双歧杆菌生长
日本的研究结果显示:有便秘倾向的女性将添加了3%L-阿拉伯糖的蔗糖加入红茶等饮品中连续服用,每周的排便次数有明显增加。
据三和淀粉株式会社试验证明,摄入添加5%阿拉伯糖的蔗糖还可以有效促进双歧杆菌(Bifidobacterium)的生长。
L-阿拉伯糖本身是难以被消化道吸收的糖,在体内得不到利用的部分可从尿中排出。
3.4对骨骼肌成分的影响
2005年日本的一项研究证明了L-阿拉伯糖对能量消耗和肌纤维成分的影响,通过对肥胖大鼠分别喂饲含20%的蔗糖膳食(C组)和添加1.5%L-阿拉伯糖的20%的蔗糖膳食(A组)21星期。
C组大鼠的腹部脂肪组织重量和细胞大小显著增长,而A组大鼠的脂肪重量和细胞大小明显受到抑制。
L-阿拉伯糖明显抑制给予葡萄糖2小时后的血糖上升。
用呼吸商来评估时,A组大鼠脂肪消耗的能量百分比上升了12.8%。
腹直肌的Ⅰ型纤维数量明显增加。
像其他骨骼肌一样,腹直肌也是由I型和II型肌纤维组成。
这些结果提示L-阿拉伯糖有改变骨骼肌纤维成分的功效,通过支配糖酵解到糖氧化来影响腹部脂肪组织的增长。
这种肌纤维比例的改变可能有改善2型糖尿病的作用。
4 L-阿拉伯糖的安全性
早在90年代,国外的科学家和营养学家就开始对L-阿拉伯糖进行深入的研究和临床试验了,早目前为止,L-阿拉伯糖已经得到了美国、日本等许多国家的认证与认可。
如美国医疗协会将其列入抗肥胖的营养补充剂和非处方药;美国食品药品监督管理局(FDA)将其列为食品添加剂;日本厚生省将其列为调节血糖的特定保健用健康食品添加剂。
2008年5月,我国卫生部将L-阿拉伯糖批准为新资源食品,使用范围为“各类食品,但不包括婴幼儿食品”,因此,食用L-阿拉伯糖是安全的。
5 L-阿拉伯糖的主要应用领域
(1)食品和保健品:糖尿病食品,减肥食品,健康功能食品,蔗糖添加剂
(2)药物:作为减肥和控制血糖的处方与非处方药品的添加剂或成药的赋形剂;
(3)香精香料合成的理想中间体;
(4)作为药物合成的中间体;
(5)有机合成、化学试剂。
6 L-阿拉伯糖的市场分析
自2002年以来,随着L-阿拉伯糖在食品添加剂、保健品、医药、有机合成等领域应用的不断推广,L-阿拉伯糖的需求量和产量迅速增长。
2008年全球L-阿拉伯糖的产量为1500t,是2002年的4倍,平均年增长率26%。
随着L-阿拉伯糖生产技术的改进,产品成本和售价的降低,未来几年市场需求量将会以40%的速度递增,预计2011年全球L-阿拉伯糖的产量将达3500t,2013年达5000t 以上。
我国预计2011年产品需求2000t以上,2013年将达3000t以上。
目前L-阿拉伯糖的生产公司主要集中在日本、英国、德国、斯洛伐克、西班牙和中国,其中日本Sanwa Cornstarch Co.,Ltd公司(日本三和淀粉)是全球最大的生产厂家,基本垄断着L-阿拉伯糖的市场。
我国L-阿拉伯糖的开发研究较晚,目前只有济南唐和唐股份有限公司、山东福田药业有限公司、唐传生物科技(厦门)有限公司、张家港市华昌药业有限公司、浙江一新制药股份有限公司等少数公司生产或代理L-阿拉伯糖产品,总产能小,市场缺口大,发展前景十分看好。