功能性低聚糖发展动向及前景
尤新
（中国食品添加剂和配料协会，北京100020)
摘要：低聚糖是指由2-10个单糖组成的糖类。在小肠中不被吸收，进入大肠后，能促进体内双岐杆菌的增殖。由于它具水溶性、有糖的属性和好的口感。适合制取高血脂超体重糖尿病人的无热量食品的甜味料，所以是当今国内外着力开发和推广的功能性配料。本文介绍了国内外低聚糖的发展状况、主要功能和今后我国低聚糖的发展前景，仅供参考。
关健词:低聚糖:功能;发展前景；
中图分类号:TS202.1.文献标识码:A 文章编号:1006-2513（2008）03-0045-05
Function and prospect on oligosaccharide
YOU Xin
(China Food Additives & Ingredients Association,Beijing 100020)
Abstract: oligosaccharides are composed with 2-8monosaccharides,Its properties are so much include light sweet,low caloric,promte calcium absoption as well as a soluble fiberes,especially oligosaccharide are benefit for body health,the improvement of digestive health and promte lincrease bifidobacteria , oligosaccharides can be founde in natural fruit and vegetables.This paper reviewed on oligosaccharides industry updates in recent year,health fouction and development prospect.
Key words: oligosaccharide;function;prospect
低聚糖是指由2-10个单糖组成的糖类，由于其聚合度低，所以称作低聚糖。而功能性低聚糖，指的是不为人体酶解。在小肠中不被吸收的低聚糖，亦即不消化性的低聚糖。但低聚糖.进入大肠后，能促进体内双岐杆菌的增殖，即通常
所说的双岐因子。1999年国家公布的“功能性低聚糖通用技术规则行业标准”中，规定的功能性低聚糖定义为:
(1)功能性低聚糖(founctional oligosaccharide )是2-10个相同或不同的单糖以糖苷键聚合而成。
(2)具有糖类某些共同的特性，可直接代替糖料，作为甜食品配料，但不被人体胃酸、胃酶降解。不在小肠吸收，可到达大肠部位。
（3）具有促进人休双岐杆菌的增殖等生理功能。
1.世界功能性低聚糖发展状况
1.1日本
国际上功能性低聚糖，以日本开发得较早，品种也最多，大部分用酶法合成，天然提取物居少数。低聚果糖1983年进入市场，低聚异麦芽糖1985年进入市场。低聚半乳糖1988年进入市场。近年又有海藻糖、黑曲毒低聚糖相继上市。目前日本市场上功能性低聚糖消费，主要有低聚异麦芽糖11000吨、低聚半乳糖6500吨、低聚果糖4500吨、低聚本糖600吨、低聚乳果糖2000吨、乳酮糖糖、大豆低聚糖1000吨、棉籽糖、黑曲霉低聚糖、帕拉金糖等十多个品种，约3万多吨，年销售额130亿日元(约合人比币17.5亿元)。日本厚生省自1991年开始设立特定保健用食品，包括调整肠道功能、降血脂、降压、防龋齿、预防
骨质疏松等功能。
2003年日本特定专用保健食品FOSHU市场达到54亿美元，比2001年39.2亿美元增长37.6%。其中低聚糖用于改善肠道功能的34.56亿美元，占64%、控制体重11.2%、调节血糖4.9%,防龋14.2%,骨健康2.1%，调节血压1.6%、调节胆固醉2%。其终端产品为各种饮料53 %、小食品13.1%、肉鱼蛋白食品4.5%、汤类4.8%、谷物食物5.8%、糖片5%等。
1.2欧洲
欧洲国家如比利时、法国、荷兰，也有多年开发低聚糖的历史。主要品种有低聚果糖和低聚半乳糖。低聚果糖生产原料为菊苣，从中提取菊粉(是一种高聚合度的果聚糖，平均聚合度7~60，主要为可溶性膳食纤维)，然后酶法降解为低聚果糖。欧洲开发低聚糖、主要利用其不消化性，作为脂肪代替品，以及膳食纤维用于低热量食品。
在荷兰、比利时、瑞典、英国均有大学和研究机构开展低聚糖的研究。比利时的FYOS,1994年5月进人市场，是一种饮料，其配料为低聚果糖、脱脂乳糖、水、蔗糖、果汁、香精。
荷兰Broculo公司用乳糖经P-半乳糖酶加工制得了低聚半乳糖�？捎τ糜谌槠�、婴儿食品，也可用于糖果，饮料。其商品低聚半乳糖浆的成分是:半乳低聚糖58%—65%、乳糖21%-28% 、葡萄糖20%-23%、半乳糖1%一4%、总固体75%。
低聚果糖已被欧盟批准为食物配料，其它国家和地区如加拿大、澳大利亚、新西兰、以色列亦批准使用。并允许在食品标鉴上注明有双歧杆菌增值作用。
1.3美国
2000年11月，美闰FDA正式批准关国CTC营养品公司申报的低聚果糖FOS作为公认安全（GRAS）食品配料，从而FOS可以全面进人美国食品、饮料市场�？捎糜谔娲程呛椭�。Life-way公司推出加有FOS的酸奶克非尔，称作“超级骨器健康”饮品。
Cagill推出的oLiggOfiber是一种菊粉制剂。
1.4我国低聚糖
我国低聚糖的研究，始于20世纪80年代。但形成工业规模和商品化，则到“九五”期间。1996年，由中科院微生物所和山东保龄宝合作，在禹城，建成年产2000吨的低聚异麦芽糖工厂。蔗糖酶法生产低聚果糖生产企业，1997年由无锡江南大学和云南天元合作，于昆明第一家投产。由于功能性低聚糖具有水溶性、不消化性，不仅是调整肠道功能的双岐因子，且有一定甜度黏度等某些糖类的属性，作为食品配料易为食品加工企业和消费者接受�？晒惴涸诘腿攘渴称�、减肥食品中应用。另外高纯度（95%)低聚糖可用于糖尿病人食品和防龋齿食品。此外功能性低聚糖在饲料、医药、植保等方面，还有不少有可能开发的市场。至今各种低聚糖生产能力，约有5万吨，实际年产4万吨。主要品种有低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚甘露糖、大豆低聚糖、水苏糖等。但实际年产以万吨计的企业，有低聚异麦芽糖。年产以千吨计为低聚果糖、水苏糖。其他品种的年产量很有限。目前功能性低聚糖，己在国内各种饮料、食品中作为配料广泛使用。在保健食品中，我国卫生部批准的改善肠道润肠通便功能的保健食品中，使用的低聚糖有:低聚果糖、低聚异麦芽糖、低聚甘露糖、大豆低聚糖等。
由国家食品工业标准化委员会发降制品技术委员会审定，低聚糖作为功能性发酵制品列人标准化体系表并于2000年后，经国家发改委先后下达了低聚糖通用技术标准和低聚异麦芽糖、低聚果糖国家行业标准。
卫生部食品监督检验所经过生理化和临床试验，确认低聚异麦芽糖作为具有双歧杆菌增殖作用。国内较早进入功能食品市场的有，低聚异麦芽糖的乐百氏健康快乐酸奶、宝灵宝酸奶、儿童宝润喉糖、娃哈哈AD钙奶等。
云南夭元所产低聚果糖浆被批准为保健食品，其功效成分为低聚果糖，保健功效为调节肠道菌群、润肠通便、免疫调节、调节血脂。
低聚果糖较早进入功能食品市场的有娃哈哈双博士AD钙奶，山西汾酒厂在传统“竹叶青”酒中加低聚果糖，强化了保健功能。上述两个产品均被卫生部批准为保健食品。
2低聚糖的功能
2．1不消化性糖类
低聚糖是一种不消化性糖类，不被胃酸胃酶分解，有一定甜度，人体摄入后基本上不增加血糖、血脂。进人肠部，在大肠中被双歧杆菌利用，而不能被有害菌利用，称作双歧因子，可广泛使用于各类食品作为功能性食品配料。市场上较常见品种如:
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品名
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原料
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相对甜度
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有效成分%
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低聚异麦芽糖
低聚果糖
低聚半乳糖
低聚木糖
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淀粉
蔗糖
乳糖
玉米芯等
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0.4~0.5
0.6
0.25~0.4
0.4
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90以上
90以上
50以上
50以上
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2．2提高免疫力
有利于人体肠内双歧杆菌的增加，同时可抑制肠内有害菌及腐败物质的形成，增加体内维生素的量，提高机体免疫力。
用低聚异麦芽糖浆调制成2%的培养液，接入活化的婴儿双歧杆菌，厌氧培养37℃3天。培养结果表明，培养液刚接种时透光100%，活菌数3.9×105，在低聚异麦芽糖浆营养液中，透光度降到4.5 ,活菌数达2×109了。实验说明，即使低聚异麦芽糖浆中总糖的40%还是葡萄糖和麦芽糖，功能成分只占50%以上。但已明显对双歧杆菌有较好的增殖效果。
服用低聚果糖，可促进肠道菌群中双歧杆菌、肠杆菌等有益菌的数良显著性增加(12倍以上)，产气夹膜梭菌等有害菌的数量极其显著性减少(30倍以上)，试验证明，试验低聚果糖浆类似水溶纤维，能促进小肠蠕动，加快粪便排泄。清除肠内有害物，预防和减轻便秘。
在人体肠内粪便中约l/3乃为各种菌类。乳酸菌、双歧杆菌属有益菌。大肠杆菌和粪杆菌既有害也有益，属于中性。金黄葡萄球菌和干酪杆菌为有害菌。人们摄取食物，在口腔部位，细菌总量在食物中达100万-1000万。到达胃部。在胃酸的作用下，仅剩下l万。到达十二指肠，在胆酸作用下。降到2000以下。进入小肠，由于胃酸被中和，胆汁被吸收，菌量开始上升，大肠杆菌和乳酸菌大量繁殖。进人大肠，在无氧状态下，厌氧菌、双歧杆菌等大量繁殖，总量达100亿以上。
双歧杆菌的功能主要是防止有害菌感染。抑制肠内腐败、合成维生素R3促进肠蠕动、防治腹泻、增强免疫等。临床试验证明。饮食含有B.Breve双歧杆菌的食物，5周粪便中大肠杆菌和粪杆菌明显下降，尿中氨和Indican明显减少。
双歧杆菌在人类出生时，每克粪便中达130亿以上，离乳期l00亿，成长期经稳定一段时间然后慢慢趋于减少，到老年期明显下降。而大肠杆菌在出生时也在l30亿，成年期有下降趋势，降到5000万，但到老年期又上升。
母乳中因含有低半乳聚糖，所以婴儿的双歧杆菌多。1978年发现低聚半乳糖对双歧杆菌的增殖作用。低聚半乳糖的摄入量，按每人2.5~3g，连续服用，双歧菌能增殖一倍。通常的用量是10g。服用3周后，胆汁酸和二次胆汁酸浓度下降，粪便变软。二次胆汁酸对形成肠癌有促进作用。
不消化性糖在大肠中经双歧菌利用酵解，产生有机酸和氛二通过人休呼吸排气中所含氢的分析，可以确认是否是不消化性糖。一般在20ppm时(指浓度)才能称不消化性塘。以低聚半乳糖经20人试验，对其呼出气体进行分析，结果1h后氢浓度达20ppm，3.5h后达70ppm，8h后降为40ppm。
2.3促进钙吸收作用
欧州Orafti经多年研究证实，低聚果糖不仅能促进钙吸收，而且能提高骨密度，减轻骨质疏松的危险。
日本对低聚半乳糖对促进钙吸收作用，经过大鼠试验结果指出，大鼠大腿骨钙吸收率从148增于156,钙保留量每天从21.6mg增至24mg。这可能和双歧菌发酵低聚糖，产生乙酸、丁酸、丙酸有关。
2.4防止龋止
高纯低聚糖不被造成龋齿的链球菌利用，不被口腔酶液分解，因而能防止龋齿。
2. 5调整肠道功能
低聚糖有调整肠道功能，润肠通便，能有效缓解老人的便秘。每天服用50-型低聚异麦芽糖15-20g,经常服用，对习惯性便秘者，有明显效果。但也不宜一次摄人过多，否则会导致腹泻。日本市场销售的低聚糖食品标签，均注明不宜摄入过量。
有些低聚糖如低聚麦芽糖包括麦芽气糖到麦芽七糖，它们只是在物理性能仁如耐寒、低黏度、抗变性方面比麦芽糖好，能生产性能各异的甜食，但它们易消化，不具备对双歧杆菌的增殖功能。
3发展低聚糖的必要性和优越性
随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，全国居民的健康状况有了明显改善。但由于饮食结构不合理，如脂肪摄人量过多等原因，各种常见病、多发病的患病率增加。
据全国居民的健康状况调查报告指出:
高血压患病率18.8% ,总人数1.6亿多( 1996年为9500万)；
糖尿病患病率2.6%，大城市达6.4%，全国患病人数2000多万，另有近2000万空腹血糖受损；糖尿病协会报告为4000-5000万人；
成人超重率22.8%，总人数2亿人，大城市超重患病率达30%，全国肥胖率7.1%达6000多万人，儿童肥胖率8.1%；超重和肥胖病人合计2.6亿人；
血脂异�；疾÷�l8.6%达1.6亿人(1996年为9000多万)，特别应注意的是中年和老年患病率相近，有年轻化低龄化趋向。
以上高血压、高血脂、肥胖病、超体重、脂肪肝等疾病，均和高血脂有一定关系。
如何通过改善饮食结构，采用功能食品的形式来控制人体的血脂水平，以预防和控制冠心病的发生和发展，这是全世界医药、食品、营养界关注的热点。功能食品包括各种营养食品、保健食品、膳食补充剂，特别是一些以普通食品和饮料为载体、添加具有防病抗病功能的因子的功能食品，是当今国内外食品工业新的增长点。日本市场各种功能食品289种，其中较多为调整肠道功能的低聚糖类61种、食物纤维类50种、乳酸菌类55种、降血压的22种、调节血糖的14种、防龋齿的13种。从1997年销售额1315亿日元，至2001年12月年销售额达4120亿日元。
发达国家针对三高症的普遍性，如美国成人超体重占60%，所以十分强调低热量、低脂肪食品的开发。国际市场最广泛的无糖（sugar free）甜食品,就是以食糖替代品—糖醇为主生产的。什么叫食糖替代品—糖醇，糖醇不是糖，但是用糖加工还原成的醇，因而具有某些糖的属性，如外观和性能均和食糖有不少相似之处。糖醇外形是自色粉状或结晶，浆状产品也和糖浆相似；有一定的甜度和热量，所以作为食糖替代品，是一种背养性甜味剂。
食糖替代品—糖醇，可像平日吃糖一样消费，糖尿病人过去得病前怎么吃糖，现在就怎样地吃糖醇，不影响血糖值，作为甜食品原料，能1:1地代替食糖，制取相似的糖果、糕点和饮料。和原来川食糖制甜食品的加工工艺，基本上可不作什么改变。这和高倍甜味剂(糖精，甜蜜素，阿斯巴甜等)不同。例如糖精甜度300~500倍，阿斯巴甜甜度200倍。这些高倍甜味剂对食品加工主要是提供甜味。.不提供热量和营养，也不提供体积。
国际糖醉消费较为广泛的糖醇，有山梨醇、麦芽糖醇、木糖醇、赤鲜醇、月一露醉、乳糖醇、异麦芽酮糖醇等。.消费量170万吨。
国际食品法典委员会CAC1997年批准麦芽糖醇、山梨成醇、木糖醇、乳糖醇为可按生产需要无须限量食品的食品添加剂，JECFA将糖醇批准为ADI位无须规定的食品添加剂。
另外，在国际上针对高血脂、超体重者较早流行的功能食品配料是膳食纤维。包括不溶性的燕麦纤维、苹果纤维、大豆纤维，以及水溶性的聚葡萄糖、改性糊精、经过碱溶酸沉的玉米皮纤维等。大量使用在低热量无热量的焙烤食品，糖果、冰淇淋、饮料中。虽然国际上至今对膳食纤维的定义有一些争议，但对纤维素主要功能声称均是一致的，即纤维素是不被肠道上部消化吸收的非淀粉物质，基本上无热量，但也并非隋性物质，纤维素能促进肠道有益菌的繁殖，抑制有害菌滋长，还能促进肠道蠕动、排便，有利提高人体免疫力，改善健康。纤维素被称为第七营养素，值得引起大家注意的是其功能和低聚糖类。
低聚糖的优越性在于低聚糖既有食糖替代品-糖醇的功能，具有一定甜度和某些糖类的属性；又有纤维素促进肠道有益菌的繁殖抑制有害菌滋长的功能，完全适合高血脂和超体重人群功能食品的要求，且在价格上比糖醇和膳食纤维具有竟争优势。
4今后工作
开发满足不同人群需要的特殊营养食品是我国21世纪食品工业的发展重点，所以，开发新型低聚糖具有广阔的前景。但在我国，毕竟起步较晚，还有不少需要完善和进一步开展的工作。
4.1加强宣传推广工作
通过各种宣传渠道。恰如其分地以科普的形式。宣传低聚糖的功能。让广大食品界和消费者更多地了解什么是功能性低聚糖。功能性低聚糖作食品配料有哪些技术含量，含功能性低聚糖的食品对人体健康有哪些功效。不断提高食品界和消费者的认知度，促使功能性低聚糖市场的逐渐扩大。
4.2加强应用研究开发
继续拓展在食品、饲料行业的应用研究。特别要开发一日三餐功能低聚糖的应用技术。如面食制品、谷物早餐、调味料、副食等。在饲料工业中应研制针对性强的品种。取点突破仔猪、仔鸡用的配方，以扩大功能性低聚糖在饲料中的比
例。例如日本1999年消费低聚果糖4500吨，其中3000吨用于食品，1500吨用于饲料，占33%。相比之下，我国的功能性低聚糖绝大部分用于少量食品。在饲料中使用，只能说是起步阶段，市场潜力十分巨大。此外.要通过新酶种和产品的修饰改性，研究开发特殊功能的新品种�；褂沟途厶窃谝揭�、植保等方面新领域的应用研究。只有应用领域扩大了，市场也随之扩大。
4. 3继续提高技术和管理水平，降低产品成本
目前国产批量生产的功能性低聚糖品种，低聚异麦芽糖和低聚果糖，分别以来源广泛的淀粉和蔗糖为原料，经酶法转化而得。所耗用的酶在成本中占有很大比例。特别是低聚异麦芽糖的转苷酶，目前尚依赖进口，所以研究酶的固相化结合膜法分离。实现转化过程连续化并使转苷酶能多次重复利用，是当前的技术难点。应组织力量早日突破。在净化分离技术方而，要推广树脂吸附脱色代替活性碳。以及采用微滤装置，过滤糖浆。以便进一步提高产品的纯度和卫生指标。应注意综合利用降低财务费用，特别在实现规�；�，要降低固定资产的投入。才能为不断降低生产成本创造条件。只有高质量和低成本的新产品，才有强的竞争力。
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-------摘自《中国食品添加剂》 |
