寡糖的营养学研究进展
瑔 瑤
粮油食品科技 第 21 卷 2013 年 第 3 期
营养与品质
低脂 肪 合 成 的 关 键 酶 乙 酰 辅 酶 A 羧 化 酶 ( Acetyl CoA carboxylase ) 、 脂 肪 酸 合 成 酶 ( Fatty acid synthetase) 、 葡萄糖 - 6 - 磷酸脱氢酶 Glucose 6 - phosphate dehydrogenase ) 、 苹 果 酸 脱 氢 酶 ( malate dehyATP 柠檬酸裂解酶( ATP citrate lyase) 活 drogenase) 、 性, 降 低 TG 合 成 能 力, 抑 制 肝 脏 中 脂 肪 的 生 成。 Wang 等人[7]将低聚异麦芽糖应用于人体降脂试验 的结果表明, 低聚异麦芽糖可以显著降低血液透析 病人总胆固醇和甘油三酯含量, 并且可以增加高密 度脂蛋白胆固醇的含量, 对改善心脑血管疾病有重 要意义。 目前国内外对酸性寡糖降血脂作用的研究还较 少, 但一些酸性寡糖改善血脂及脂质代谢的作用也 正在受到人们的关注和重视。酸性寡糖包括含糖醛 褐藻胶寡糖 ) 、 含唾液 酸的酸性寡糖 ( 如果胶寡糖、 酸的酸性寡糖 ( 如牛乳唾液酸寡糖 ) 和含硫酸基团 的酸性寡糖 ( 如卡拉胶寡糖 ) 等。 Li 等人
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寡糖对降血脂功能的调节作用
动物体内的脂类分为两大类, 即脂肪和类脂。
脂肪也称甘油三酯 ( TG ) , 处在脂蛋白的核心, 在血 糖脂和胆 液中以脂蛋白形式运输。 类脂包括磷脂、 固醇及其酯三大类。 胆固醇 ( TC ) 在血液中存在于 脂蛋白中, 其存在形式包括高密度脂蛋白胆固醇 ( HDL - c) 、 低密度脂蛋白胆固醇( LDL - c) 、 极低密 度脂蛋白胆固醇( VLDL - c) 三种。动物体内70% ~ 80% 胆固醇在肝细胞内合成, 胆固醇的转化主要是 在肝脏中转化为胆汁酸排入肠道 。 在有关寡糖的降血脂作用方面, 对中性寡糖的 降血脂功能研究较多, 主要有果寡糖、 低聚异麦芽 大豆低聚糖、 木寡糖等。 Wang 等人 糖、
收稿日期: 2012 - 12 - 03 基金项目: 国家自然科学基金( 31071521 ) 1989 年出生, 作者简介: 董银萍, 女, 在读硕士. 通讯作者: 李拖平.
寡糖可以从天然产物中直接提取, 也可以酶解 天然多糖得到, 或利用酶法和化学方法合成 。化 学合成方法一般成本较高, 实际生产应用较少, 考虑 到生产成本较好的方法是采用酶法生产各种低聚 糖。将自然界中广泛存在的淀粉、 葡聚糖、 木聚糖、 甘露聚糖、 果聚糖和果胶等多糖作为原料, 利用酶水 解法可得到相应的寡糖。如利用果胶酶分解山楂果
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600 mg / kg, 的研究中, 以 300 mg / kg,
900 mg / kg 三个剂量的蝇蛆壳聚糖灌胃大鼠, 结果 进而 表明蝇蛆壳聚糖能升高载脂蛋白 AI ( ApoAI ) , 升高 ApoAI / ApoB 比值, 使卵磷脂胆固醇酰基转移 酶( LCAT) 活性显著升高。 ApoAI 偏低常见于动脉 蝇蛆壳聚糖能很明显地 粥样硬化和高血脂病症中, 升高血清 ApoAI 含量和 ApoAI / ApoB , 改善大鼠脂类 可以增加胆固醇的酯 代谢异常。 LCAT 活性增高, 促进胆固醇代谢, 降低血液中总胆固醇 ( TC ) 化率, HL ) 主要催化血浆脂 含量。肝脂酶 ( hepatic lipase, 蛋白中 甘 油 三 酯 和 磷 脂 的 水 解; 脂 蛋 白 脂 酶 ( lipoprteinlipase, LPL) 是脂蛋白中甘油三酯分解代谢 两者在脂蛋白分解中发挥重要作 的 限 速 酶, 用
Research progress on nutrition of oligosaccharide
2 DONG Yin - ping1, , LI Tuo - ping2
( 1. College of Life Science, Liaoning University, Shenyang Liaoning 110036 ; 2. Department of Food Science, Liaoning University, Shenyang Liaoning 110036 ) Abstract: Oligosaccharides are low molecular carbohydrate polymer composed of 2 ~ 10 monosaccharides polymerized by glycosidic bond. Oligosaccharides can promote animal growth and minerals absorption, prevent animal diarrhea and constipation, and enhance animal immunity, anti - hyperlipidemia and improve the intestinal flora. The functions which were applied in the fields of food, medicine and agriculture were mainly introduced. Key words: oligosaccharide; nutritional function; research progress 功能性 寡 糖 一 般 不 被 胃 酸 和 体 内 酶 类 分 解 , 因而不会被人和动物肠道吸收 。 由于其具有独特 的化学结构 和 特 殊 的 生 理 学 功 能 , 在国内外受到 广泛的关 注 。 近 年 来 , 越来越多的寡糖投入大规 模生产 。 日本是最早对寡糖进行研究和开发的国 家, 我国近年 来 对 部 分 功 能 性 寡 糖 也 开 始 工 业 化 生产 , 如低聚异麦芽糖 、 低聚果糖 、 低聚木糖 、 水苏 不同种类 糖和低聚 半 乳 糖 等 。 寡 糖 的 品 种 繁 多 , 的寡糖理化 性 质 和 生 理 功 能 也 有 所 差 异 , 本文主 要就目前国内外对寡糖的营养学研究进展进行了 综述 。 度为蔗糖的 70% 。与葡萄糖和蔗糖相比, 功能性寡 并且具有低热量 糖更能广泛应用于低甜度食品中, 的优势。寡糖的种类繁多, 由于糖基和糖苷键的不 寡糖的稳定性差异较大。一般来说, 寡糖具有较 同, 好的热 稳 定 性。 已 有 研 究 表 明 超 高 温 瞬 时 杀 菌, 135 ℃ 处理 10 ~ 25 s 无论是酸性、 中性、 碱性条件对 低聚异麦芽糖和果寡糖等的影 寡糖特别是水苏糖、 响都非常小; 而高温长时间杀菌 121 ℃ 处理 10 ~ 25 min 对低聚糖的稳定性会产生一定的影响。 在 酸性和中性条件下低聚异麦芽糖可以保持较好的稳 定性, 水苏糖在中性和碱性条件下可以保持较好的 稳定性, 而低聚果糖在碱性条件下可以保持较好的 稳定性
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。Zhang 等人[13]的研究结果表明, 大鼠饲料
中添加 5% 壳聚糖能明显上调 HL 和 LPL 活性水平, 促使乳糜微粒 ( CM ) 、 极低密度脂蛋白 ( VLDL ) 、 低 瑥 瑔
报道, 果寡糖可以降
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密度脂蛋白 ( LDL ) 中甘油三酯的分解, 抑制高血脂 症的发生。张婷婷等人
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胶的方法来制备果胶寡糖
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。 寡糖的种类很多, 按
其结构特点大致可归类为中性、 酸性和碱性寡糖三 使 大类( 见表 1 ) 。 由于寡糖具有独特的化学结构, 其具有特殊的理化性质和生理功能 。
表1 名称 环糊精 果寡糖 乳寡糖 龙胆寡糖 异麦芽寡糖 异麦芽酮糖 麦芽寡糖 低聚木糖 甘露寡糖 大豆寡糖 褐藻胶寡糖 果胶寡糖 卡拉胶寡糖 牛乳唾液酸寡糖 壳寡糖 碱性寡糖 酸性寡糖 中性寡糖 主要寡糖的种类及其特点 分类 主要成分与结合类型 4) 葡萄糖( α - 1 , 2 ) →蔗糖 果糖( β - 1 , 4 ) →葡萄糖 半乳糖( β - 1 , 6) 葡萄糖( β - 1 , 6) 葡萄糖( α - 1 , 6 ) →果糖 葡萄糖( α - 1 , 4 或 α - 1, 6) 葡萄糖( α - 1 , 4) 木糖( β - 1 , 4) 甘露糖( β - 1 , 6 ) →蔗糖 半乳糖( α - 1 , 4) 甘露糖醛酸和古罗糖醛酸( β - 1, 4) 半乳糖醛酸( α - 1 , 3 或 β - 1, 4) 硫酸半乳糖( α - 1 , →半乳糖 4 ) →葡萄糖 唾液酸半乳糖( β - 1 , 4 ) →蔗糖 乙酰氨基葡萄糖( β - 1 ,
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报道, 大
鼠动物饲料中添加 5% 的木寡糖, 可显著降低高血 TG 和 低 密 度 脂 蛋 白 胆 固 醇 脂症大鼠 血 清 中 TC 、 ( LDL - c) 水平, 并且具有升高高密度脂蛋白胆固醇 ( HDL - c ) 的作用, 结合抑制大鼠体重增长的结果 来看, 木寡糖具有抑制脂肪在大鼠体内积累的功效 。 Kok 等人[5] 以 60 mg / kg 果寡糖灌胃雄性大鼠的研 究表明, 果寡糖可以显著降低脂肪酸合成酶 ( fatty acid synthetase ) 活性从而减少脂肪的合成, 达到降 血脂的效果。 Delzenne 等人
的研究
表明, 低 ( 50 mg / kg ) 、 中 ( 100 mg / kg ) 、 高 ( 300 mg / kg) 三个剂量的山楂果胶寡糖可以显著降低高 脂食小鼠肾周脂肪和血清中 TC 和 TG 的含量。 在 Kang 等人[9]的研究中发现, 饲料中添加 5% 橘皮果 胶寡糖同样可以降低小鼠血清中 TC 和 TG 含量, 同 时具有降低 LDL - c 的作用。 通过降低血清中 TC 和 TG, 促进体内脂质代谢, 酸性寡糖有助于预防和 治疗高血脂病症。 碱性寡糖特别是壳寡糖, 具有独特的生物活性。 覃客贵等人
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