腸道健康和功能性低聚糖20130329

第三節(jié)功能性低聚糖

1.腸道健康和功能性低聚糖

2.功能性低聚糖的生產(chǎn)工藝

1.腸道健康和雙歧因子1.1腸道微生態(tài)腸道菌群的平衡對人體健康至關(guān)重要雙歧桿菌Bifidobacterium

在母乳喂養(yǎng)的健康嬰兒的腸道中占絕對優(yōu)勢（95%以上），在年輕成人的腸道中占40%左右。胃腸紊亂或者服用抗生素后導(dǎo)致菌群失調(diào)，服用益生菌（雙歧桿菌和嗜酸乳桿菌）制劑probiotic(Bifidobacteriumand

Lactobacillusacidophilus)和雙歧因子prebiotic

是治療腸道菌群失調(diào)的有效方法。益生菌活菌制劑的有效性1）是否來自人體2）是否帶有耐藥性質(zhì)粒3）培養(yǎng)和保藏是否困難4）是否耐受胃酸、膽汁堿而存活5）是否能夠定植于腸道上皮細(xì)胞6）能否形成優(yōu)勢菌落而達(dá)到保健效果1.2雙歧因子

prebiotic

的作用可以促進(jìn)人體腸道內(nèi)有益菌雙歧桿菌(Bifidobacterium)

等的生長，改進(jìn)腸道菌群狀況。比活菌制劑更穩(wěn)定和易于保存，可以添加到各種制品中。應(yīng)用于醫(yī)藥、功能食品、飼料等領(lǐng)域。雙歧因子包括人乳中含N-乙酰葡糖胺的糖、玉米浸汁和各種低聚糖等。其中研究最多的是各種低聚糖，而且現(xiàn)在很多品種已經(jīng)實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。1.3低聚糖的功能特性雙歧桿菌增殖因子和低能量。不被消化性和代謝不依賴胰島素。無齲齒性。不消化或不吸收糖

攝入（小腸）消化

發(fā)酵（大腸）

SCFA

吸收

酶降解

可利用能源2.功能性低聚糖的生產(chǎn)和研究現(xiàn)狀2.1低聚糖的種類2.2幾種低聚糖的生產(chǎn)工藝2.3國內(nèi)外低聚糖生產(chǎn)和研究簡況2.1低聚糖的種類和結(jié)構(gòu)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)兩個典型鍵2.1.3木糖低聚糖(Xylo-oligosaccharides)DP2-5(Xyl

β1-4Xylβ1-4Xylβ1-)2.1.4

異麥芽低聚糖(Isomalto-oligosaccharides)異麥芽三糖(isomaltotriose)(Gα1-6Gα1-6G),潘糖(panose)(Gα1-6Gα1-6G),異麥芽糖(Gα1-6G),麥芽糖(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),水蘇糖(Stachyose)(Galα1-6

Galα1-6Gα1-2F),蔗糖sucrose(Gα1-2F)和單糖(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共軛糖(Couplingsugar)麥芽糖基蔗糖(Gα1-4Gα1-4

Gα1-2F)和葡萄糖基蔗糖(Gα1-4

Gα1-2F)的混合物各種低聚糖的最低每日有效攝入量異麥芽低聚糖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克水蘇糖0.5-3.0克低聚木糖0.7克（超級雙歧因子）2.2幾種低聚糖的生產(chǎn)工藝2.2.1主要生產(chǎn)方法天然原料提取法：大豆低聚糖和水蘇糖水解酶分解天然多糖糖苷轉(zhuǎn)移酶生成酸水解天然多糖：低聚木糖、水蘇糖。化學(xué)合成法：乳酮糖2.2.2各種低聚糖及其生產(chǎn)原料淀粉----異麥芽低聚糖、低聚龍膽糖（Gentio-）、海藻糖（Trehalose）和黑曲霉低聚糖(Nigero-)。蔗糖----偶聯(lián)糖、低聚果糖、帕拉金糖、乳蔗糖、棉子糖、水蘇糖和海藻糖。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）----低聚木糖瓊脂（Agar）----瓊脂低聚糖甘露聚糖（Mannan）----低聚甘露糖甲殼多糖（Chitosan

）----甲殼低聚糖2.2.3異麥芽低聚生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝：淀粉

α-淀粉酶液化（糊精）

β-淀粉酶糖化

葡萄糖轉(zhuǎn)移酶過濾等精制

Glucosyltranase

低聚異麥芽糖

（異麥芽三糖、潘糖、

異麥芽糖等）2.2.3低聚果糖生產(chǎn)工藝1)菊粉(InulinfromChicory)酶解工藝:Endoinulinase

分解菊粉為DP值20以上的果糖低聚糖。歐洲較多。2）轉(zhuǎn)化酶（invertase)轉(zhuǎn)果糖基工藝：β-果糖轉(zhuǎn)移酶（β-fructosyltransferase,Ftase)β-呋喃果糖苷酶（

β-fructofuranosidase,Ffase)DP值6以下，亞洲較多。蔗糖液（50-60%）調(diào)節(jié)pH值5.5酶反應(yīng)(60°C,20-25h)滅酶(80°C,30min)脫色離子交換濃縮低聚果糖產(chǎn)品2.2.4大豆低聚糖提取1）大豆中含量：棉子糖(Raffinose)1%，水蘇糖(Stachyose)4%，蔗糖5%2）大豆分離蛋白堿溶酸沉之后的黃漿水溶液中大豆低聚糖占有固形物的30%~50%。3)經(jīng)過超濾等技術(shù)進(jìn)行濃縮和精制。4）工藝：脫油豆粕加水5:1，50°C，攪拌

超濾除蛋白（體積濃縮3-5倍）大豆低聚糖（回收率50-55%）大豆低聚糖的生產(chǎn)脫脂豆粕粉碎水浴浸提加水過濾加酸沉淀蛋白離心分離上清液脫色過濾脫鹽濃縮微波酶處理大豆低聚糖2.3低聚糖國內(nèi)外生產(chǎn)和研究概況2.3.1日本是世界上低聚糖研究最早、研究最多和最先實現(xiàn)工業(yè)化的國家。目前，也是生產(chǎn)和消費最多的國家。每年消費量大約為3-4萬噸。生產(chǎn)量最大的低聚糖為異麥芽