基于低聚糖在功能性食品中的研究進展

程明輝

（黑龍江八一農墾大學食品學院，黑龍江大慶 163319）

從傳統食物中攝取營養物質，已經不能滿足現在人們對健康的要求。傳統食物在烹飪、加工及貯藏等環節中會造成部分營養的流失，且人們對于具有特定營養食品的需求量不斷提高，因而功能性食品因具有高營養素、改善機體功能、增強身體體質、抗衰老等功效于一身的新型食品備受廣大消費者的青睞。因此，研究開發具有特性功能的食品，已是國內外食品研究者所關注的熱點[1-2]。功能性食品是指通過向食品中補充或添加人體需要的某些特定營養成分，使其具有一定功能性的食品，其能改善新陳代謝節奏，有針對性地調節某些機體功能，適用于特定人群，并且無毒、無害，對人體不會產生任何慢性、亞急性、急性的危害，但是其功能不能夠替代藥品[3]。

1 功能性食品的功效及分類

功能性食品不僅具有豐富的營養物質和感官上的享受，還兼有調節生理功能及保健的功效，其中主要作用有刺激淋巴系統來增強機體的免疫力，預防高血壓、高血糖、高血脂、腫瘤等重大疾病的產生，控制膽固醇、調節造血功能，阻止血液中血小板的凝聚，通過調節神經系統的攝取和吸收功能，發揮抗衰老功效。

從科學技術含量的角度分析，功能性食品可以分為3類：第1類是將具有針對性的營養素直接添加到食品中去，而添加營養物質后的食品功能并沒有經過標準的試驗驗證，因此不具有功能性的評價和科學性；第2類是要求功能性食品需要經過一系列的人體或動物試驗，進行從科學的角度證實其具有相應的生理功效；第3類是在之前的研究基礎上，對功能性食品進行試驗證明其功效，并且需要證實主要成分的結構、含量、作用機制及穩定性等指標[4-5]。

2 低聚糖的生理功能

目前，應用較為廣泛的功能性因子主要有低聚糖（Oligosaccharide）、維生素、花色苷、蛋白質及皂苷等，其中低聚糖因其來源廣泛、種類豐富而備受關注。低聚糖俗稱寡糖，主要是有2～10個同種或不同種單糖分子通過糖苷鍵之間的相互作用結合而成的直鏈或支鏈的低度聚合糖[6]。主要分為具有功能性的特殊低聚糖和不具有功能性的普通低聚糖。功能性低聚糖主要包括低聚果糖（Fructo oligosaccharide）、低聚半乳糖（Galactooligosaccharides，）、低聚異麥芽糖 （Isomal maltose oligomeric）、低聚木糖 （Xylooligosaccharides）、低聚龍膽糖 （Gentiooligsaccharide）等，因功能性低聚糖具有熱量低、降膽固醇、提高機體免疫力、預防腫瘤等功效，使其成為生產功能性食品的重要原料或食品添加劑，在食品領域已被許多國家所利用[7]。

2.1 基于低聚糖對調控腸道菌群的功效

由于在人體的唾液和胃腸道內不存在能夠分解功能性低聚糖的酶類物質，因此可以使功能性低聚糖直接進入大腸而不會被消化吸收，在大腸內優先被雙歧桿菌（Bifidobacterium） 所利用，對于調整腸道內的菌群、維持腸道內環境的正常、調節腸道的生理功能、提高人體健康具有顯著的作用。Brunobarcena J M等人[8]研究發現，低聚半乳糖可以通過增加腸道內乳酸及短鏈脂肪酸的含量，進而來預防結腸癌、直腸癌等癌癥的發生。

2.2 基于低聚糖對調控膽固醇的功效

低聚糖通過促進腸道中雙歧桿菌的生長，使其產生能夠抑制人體內3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶活性的代謝物質，抑制膽固醇的合成，從而降低血液中的膽固醇和甘油三酯的含量。方敏[9]研究發現，甲殼功能性低聚糖可保護大鼠的胰島細胞，調節II型糖尿病大鼠的胰島素含量。

2.3 基于低聚糖對促進礦物元素吸收的功效

功能性低聚糖被人體腸道中的益生菌利用后會產生乳酸及乙酸，酸性物質不僅可以改善腸道內部的環境，還能增加Ca，Mg，Fe等礦質物元素的溶解度，使其更易于被人體所吸收，提高吸收率。陳芬琴[10]研究發現，甘露寡糖、果寡糖、殼寡糖和半乳低聚糖能促進小鼠腸道內Ca，Mg，Fe的吸收。

2.4 基于低聚糖對改善免疫系統的功效

免疫系統分為免疫器官、免疫細胞、免疫組織和免疫分子等。羅曉慶等人[11]研究發現，1.5%的殼寡糖能有效提高宿主的免疫功能，并且免疫器官的質量相比較其他處理組也會增加。高峰等人[12]研究發現在小麥米糠糧中添加低聚糖和粗酶劑能夠實現雛雞T淋巴細胞對PHA的反應性。Savage T F等人[13]研究發現，在向肉雞日糧中加入甘露低聚糖能都實現使膽汁中IgA提高14.2%，并且能顯著提高血液中的IgG含量。

3 低聚糖在食品中的應用研究

低聚果糖是一種能夠調節腸道菌群、改善腹瀉、調節血脂、促進鈣元素吸收的可溶性膳食纖維，已被廣泛用于乳制品、糖果、飲料、面包及果凍等食品的制備中。趙紅玲等人[14]采用低聚果糖制備的功能性雪蓮果來對腸道菌進行研究發現，雪蓮果能較好地調節腸道菌群，并且最佳添加量為2%。低聚異麥芽糖在各種保健品、飲料及調味品中被廣泛應用。Yang X等人[15]研究發現，低聚異麥芽糖作為增甜劑加入到酸奶中的最佳添加量為29.08 g/kg。作為一種天然的功能性低聚糖——低聚半乳糖是牛奶中重要的營養物質之一。Montilla A等人[16]研究的老年人專業奶粉，能有效地控制奶粉中低聚半乳糖的含量。低聚木糖的穩定性較高，在強酸、高溫的條件下也基本不分解，因此低聚木糖被廣泛用于酸奶及乳酸菌飲料等酸性飲料的加工生產中。大豆低聚糖在豆科類植物中含量豐富，并且具有抑制血糖、降低膽固醇等功效。

4 結語

低聚糖作為一種功能因子，被廣泛應用于食品中，來滿足消費者對于健康飲食的需求。隨著科技的不斷發展，人們對低聚糖的研究不僅局限于雙歧桿菌的功能，在抗癌、抗病毒、降血脂、降膽固醇等方面也有廣泛研究，在此基礎上采用低聚糖制備的功能性食品，如乳制品、糖果等食品也應運而生。未來可以利用營養學、藥學、生理學、醫學、食品科學等多種學科來研究開發新型功能性食品。