肠道健康和功能性低聚糖20130329

第三节功能性低聚糖

1.肠道健康和功能性低聚糖

2.功能性低聚糖的生产工艺

1.肠道健康和双歧因子1.1肠道微生态肠道菌群的平衡对人体健康至关重要双歧杆菌Bifidobacterium

在母乳喂养的健康婴儿的肠道中占绝对优势（95%以上），在年轻成人的肠道中占40%左右。胃肠紊乱或者服用抗生素后导致菌群失调，服用益生菌（双歧杆菌和嗜酸乳杆菌）制剂probiotic(Bifidobacteriumand

Lactobacillusacidophilus)和双歧因子prebiotic

是治疗肠道菌群失调的有效方法。益生菌活菌制剂的有效性1）是否来自人体2）是否带有耐药性质粒3）培养和保藏是否困难4）是否耐受胃酸、胆汁碱而存活5）是否能够定植于肠道上皮细胞6）能否形成优势菌落而达到保健效果1.2双歧因子

prebiotic

的作用可以促进人体肠道内有益菌双歧杆菌(Bifidobacterium)

等的生长，改进肠道菌群状况。比活菌制剂更稳定和易于保存，可以添加到各种制品中。应用于医药、功能食品、饲料等领域。双歧因子包括人乳中含N-乙酰葡糖胺的糖、玉米浸汁和各种低聚糖等。其中研究最多的是各种低聚糖，而且现在很多品种已经实现了工业化生产。1.3低聚糖的功能特性双歧杆菌增殖因子和低能量。不被消化性和代谢不依赖胰岛素。无龋齿性。不消化或不吸收糖

摄入（小肠）消化

发酵（大肠）

SCFA

吸收

酶降解

可利用能源2.功能性低聚糖的生产和研究现状2.1低聚糖的种类2.2几种低聚糖的生产工艺2.3国内外低聚糖生产和研究简况2.1低聚糖的种类和结构2.1.1果糖低聚糖(Fructo-oligosaccharides)混合物Kestose(Gα1-2βF),nystose(Gα1-2F1-2βF1-2βF),fructofuranosyl

nystose(Gα1-2F1-2βF1-2βF1-2βF)2.1.2半乳糖低聚糖(Galacto-oligosaccharides)(-

4Galβ1-4Galβ1-4G)和(-

6Galβ1-6Galβ1-4G)两个典型键2.1.3木糖低聚糖(Xylo-oligosaccharides)DP2-5(Xyl

β1-4Xylβ1-4Xylβ1-)2.1.4

异麦芽低聚糖(Isomalto-oligosaccharides)异麦芽三糖(isomaltotriose)(Gα1-6Gα1-6G),潘糖(panose)(Gα1-6Gα1-6G),异麦芽糖(Gα1-6G),麦芽糖(Gα1-4G)和葡萄糖(G)的混合物2.1.5大豆低聚糖(Soybean-oligosaccharides)棉子糖(Raffinose)(Gal

α1-6Gα1-2F),水苏糖(Stachyose)(Galα1-6

Galα1-6Gα1-2F),蔗糖sucrose(Gα1-2F)和单糖(G,F)的混合物2.1.6乳蔗糖(Lactosucrose)(Galα1-4Gα1-2F)2.1.7乳酮糖(Lactulose)(Galβ1-4F)2.1.8帕拉金糖(Palatinose)(Gα1-6F)2.1.9共轭糖(Couplingsugar)麦芽糖基蔗糖(Gα1-4Gα1-4

Gα1-2F)和葡萄糖基蔗糖(Gα1-4

Gα1-2F)的混合物各种低聚糖的最低每日有效摄入量异麦芽低聚糖14克低聚果糖3.0克低聚半乳糖2-2.5克大豆低聚糖2.0克水苏糖0.5-3.0克低聚木糖0.7克（超级双歧因子）2.2几种低聚糖的生产工艺2.2.1主要生产方法天然原料提取法：大豆低聚糖和水苏糖水解酶分解天然多糖糖苷转移酶生成酸水解天然多糖：低聚木糖、水苏糖。化学合成法：乳酮糖2.2.2各种低聚糖及其生产原料淀粉----异麦芽低聚糖、低聚龙胆糖（Gentio-）、海藻糖（Trehalose）和黑曲霉低聚糖(Nigero-)。蔗糖----偶联糖、低聚果糖、帕拉金糖、乳蔗糖、棉子糖、水苏糖和海藻糖。乳糖----低聚半乳糖、乳蔗糖和乳酮糖。菊粉（Inulin)----低聚果糖木聚糖（Xylan）----低聚木糖琼脂（Agar）----琼脂低聚糖甘露聚糖（Mannan）----低聚甘露糖甲壳多糖（Chitosan

）----甲壳低聚糖2.2.3异麦芽低聚生产工艺生产工艺：淀粉

α-淀粉酶液化（糊精）

β-淀粉酶糖化

葡萄糖转移酶过滤等精制

Glucosyltranase

低聚异麦芽糖

（异麦芽三糖、潘糖、

异麦芽糖等）2.2.3低聚果糖生产工艺1)菊粉(InulinfromChicory)酶解工艺:Endoinulinase

分解菊粉为DP值20以上的果糖低聚糖。欧洲较多。2）转化酶（invertase)转果糖基工艺：β-果糖转移酶（β-fructosyltransferase,Ftase)β-呋喃果糖苷酶（

β-fructofuranosidase,Ffase)DP值6以下，亚洲较多。蔗糖液（50-60%）调节pH值5.5酶反应(60°C,20-25h)灭酶(80°C,30min)脱色离子交换浓缩低聚果糖产品2.2.4大豆低聚糖提取1）大豆中含量：棉子糖(Raffinose)1%，水苏糖(Stachyose)4%，蔗糖5%2）大豆分离蛋白碱溶酸沉之后的黄浆水溶液中大豆低聚糖占有固形物的30%~50%。3)经过超滤等技术进行浓缩和精制。4）工艺：脱油豆粕加水5:1，50°C，搅拌

超滤除蛋白（体积浓缩3-5倍）大豆低聚糖（回收率50-55%）大豆低聚糖的生产脱脂豆粕粉碎水浴浸提加水过滤加酸沉淀蛋白离心分离上清液脱色过滤脱盐浓缩微波酶处理大豆低聚糖2.3低聚糖国内外生产和研究概况2.3.1日本是世界上低聚糖研究最早、研究最多和最先实现工业化的国家。目前，也是生产和消费最多的国家。每年消费量大约为3-4万吨。生产量最大的低聚糖为异麦芽