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低聚木糖的应用综述
摘要：
< br>低聚木糖是一种功能性低聚糖，
作为一种安全有效的添加剂可
广泛应用于食品、保健品、医药、饲料和农业等领域。本文对低聚木
糖理化性质、<
/p>
生理功能等方面做了深入的分析，
为我国低聚木糖行业
的生产和应用提供有益的参考。
关键词：
低聚木糖，功能性低聚糖，功能
The
Application Review of Xylooligosaccharides
Abstract:
Xylooligosaccharid
es
（
XOS
）
is a functional oligosaccharide, as
a
safe and effective additives can be widely used in
food, functional food,
pharmaceuticals,
feed, agriculture and so on. In order to provide a
useful
reference for XOS production and
application, the research deeply
analysised the physical and chemical
properties, physiological function of
XOS.
Keywords:
xylooligosaccharides, functional oligosaccharide,
function
一
前言
功能性低聚糖在自然界是广泛存
在的，并且和人类食物息息相
关，例如：香蕉、大麦、洋葱、洋姜中含有低聚果糖；竹笋
中含有低
聚木糖；
大豆中含有水苏糖和棉籽糖；
淀粉糖化液中含有低聚异麦芽
糖；酸奶中含有低聚半乳糖。
2000
年国家公布的《功能性低聚糖通用技术规则行业
标准》
（
QB/T 2492
—
2000
）
中，
规定
功能性低聚糖的定义为：
（
1
）
是由
2
～
10
个相同的或不同的单糖，以糖苷键聚合而成的；
（
2
）具有糖类的
1
特性，可直接作为食品配料，但是不被人体消化道酶和胃酸降解，不
被
（或难被）
小肠吸收；
（
< br>3
）
具有促进人体双歧杆菌增殖等生理功能。
低聚木糖属国际新型低聚糖类产品，是低聚糖中有效用量最少、
对双歧杆菌增殖能力最强的产品，
通过选择性增殖有益菌、
抑制有害
菌而被称为
“
超强
双歧因子
”
，以其功效强、原料简单易得而受到业内
人士的关注。
现今，低聚木糖的应用领域已涉及
到食品、医药、饲料和农业，
日本自
1989
< br>年实现低聚木糖的工业化生产至今，
已经有
20
多年的历
史，
其市场仍在不断的扩大，
欧洲各国对低聚木糖的开发热情也正不
断升温。
我国在
九五
期
间立项开展对低聚木糖工业化生产研究。
山
东龙力生物科技股份
有限公司与国内高等院校联合研制开发了以玉
米芯生产低聚木糖先进技术，并于
2001
年在国内首家实现了低聚木
糖的工业化
生产，
填补了国内空白，
龙力公司经历了低聚木糖发展的
十个年头，
目前已是国内最大的低聚木糖生产企业，
< br>拥有年产能万吨
的生产线，六大系列产品体系，龙力产品远销
53
个国家和地区，并
具有
ISO
、
HALAL
、
KOSHER
等认证。
二
低聚木糖理化性质及特性
低聚木糖又
称木寡糖，是一种天然存在的功能性聚合糖，由
2-7
个木糖分
子以
β
-1,4
糖苷键结合而成。在自
然界中以游离和聚合两种
形式存在。游离低聚木糖存在于竹根、水果、蔬菜、牛乳和蜂蜜
中，
但含量都非常少。
大多数情况下，
低聚木糖以木聚糖的形式存在于植
物的半纤维素中，与纤维素、木质素共存。商业化生产
低聚木糖的典
型原料有硬木、玉米芯、锯屑、蔗渣、甜菜渣、谷壳、麸皮等。
2
1
理化性质
1
）黏度较低：随温度的升高而降低，便于生产中操作；
2
）甜度相当于蔗糖的
40%
，而且甜味柔和
，可部分代替蔗糖；
3
）易溶于水：
溶解度为
1.15g/mL
；
4
）低热低能：其热量值按木糖热量约为
4K
cal/g
计算，木二糖和木
三糖为
2
Kcal/g
，而聚合度大于木四糖的几乎为
0
；
5
）冰点很低，具有很强的抗冻性，即使在零下
10
℃也不会
结冰，在
现在的各种加工工艺中，其有效性不会受到不利影响；
6
）良好的保湿性，持水能力强；
7
）防龋齿
龋齿是由于口腔微生物特别是链球菌侵蚀而引起的，
低聚木糖不
是这些口腔微生物的合适作用底物，
因此不会引起牙齿龋变。
所
以低
聚木糖可以作为儿童食品的甜味添加剂。
2
低聚木糖的特性
我国市场功能性低聚
糖主要包括低聚异麦芽糖、
低聚果糖、
低聚
木糖、低聚半乳糖、水苏糖、棉子糖、大豆低聚糖、低聚龙胆糖等十
几个品种，低聚
木糖具有其他同类产品无法比拟的特性：
1
）高选择性增殖双歧杆菌
在各种功能性低聚糖中，
低聚木糖对双歧杆菌的增殖作用是最好
的，增殖的双歧杆菌主要有婴儿双歧杆菌、青春双歧杆菌、长双歧杆
菌以
及两歧双歧杆菌
[1, 2]
。
2
）有效摄入量低
3
生物活性最高，是所有低聚糖中
有效摄入量最低的品种。其他低
聚
糖
日
有
效
摄
入
量
分
别
为
低
聚
果
糖
5.0~20.0g
；
低
聚
半
乳
糖
8.0~10.0g
；乳酮糖
3.0~ <
/p>
5.0g
；大豆低聚糖
3.0~10.0
g
；异麦芽低聚糖
15.0~20.0g
；棉子糖
5.0~10.0g
；低聚乳果糖
< br>3.0~6.0g
[3]
。
Su
ntory
公司
研究发现，每天服用
0
.7g
低聚木糖就可有效增殖结肠内的双歧杆菌，
增加粪便含水
量，甚至每天服用量低至
0.4g
也有效果。
< br>
3
）酸热稳定性好
与其他聚合糖相比，
稳定性好是低聚木糖的突出特点。
< br>它具有广
谱
pH
值和较好的耐热
性
（
pH2.5-8
范围内
100
℃加热
1h
基本不
分解）
，
在高温操作中，
不会影响产品
的功能性质，
可以广泛的应用于乳酸制
品、碳酸饮料的生产和加
工中。
4
）难以被人体消化酶分解
低聚木糖是具有一定甜度的非消化性糖类。
低聚木糖的低能量值
既不会影响血糖浓度，
也不增加血糖中胰岛素水平，
并且不会形成脂
肪沉积，
故低聚木糖可在低能量食品中发挥
作用，
最大限度地满足了
那些喜爱甜品而又担心糖尿病和肥胖病
人的要求，
因此糖尿病人、
肥
胖病人和
低血糖病人均可放心食用。
三
低聚木糖的生理功能及作用机理
1
高选择性增殖双歧杆菌等有益菌
低聚
木糖是一种优秀的益生元，
在结肠中作为碳源被双歧杆菌等
有益
菌优先利用。例如山东龙力在
2009
年依托上海市疾病控制中
心
进行的低聚木糖对双歧杆菌的增殖试验结果显示：
小鼠服用添
加低聚
木糖的乳饮料后，体内双歧杆菌有了明显的增殖，低、中、高三个剂
4
量组分别较实验初提高了
77.8%
、
157.0%
、
412.9%
。
2
预防便秘和腹泻
低聚木糖是一种优秀的水溶性膳食纤维，
具有双向调节微生态平
衡
“
整肠
”
< br>的生理功能，
双歧杆菌发酵利用低聚木糖产生的大量短链脂
肪酸（乙酸、丙酸、丁酸等）
，可以使肠道呈酸性，短链脂肪酸还能
< br>刺激肠道蠕动，
增加粪便的湿润度并保持一定的渗透性，
从而调节肠
道内环境而防止便秘发生。同时低聚木糖具有较强的持水能力，
可以
改善腹泻
[4,5]
。
3
促进钙镁等矿物质的吸收
低聚木糖能
够促进钙镁等矿物质吸收机理说法不一，
但主要观点
有三种，第
一，肠道方面：双歧杆菌等有益菌优先利用低聚木糖产生
短链脂肪酸，进而降低了肠道内
的
pH
值，增加了钙的溶解性，促进
机
体对钙的吸收。第二，肠绒毛方面：短链脂肪酸中的乳酸和丁酸能
够促进肠上皮细胞的增
殖，
并增加肠绒毛的高度，
扩大钙吸收的表面
< br>积，从而提高钙的吸收率。
Kleessen
B
等在
2003
年等曾报道喂食低
聚果糖和菊粉后大鼠的肠绒毛高度和肠隐窝深度有了增加
[6]
。第三，
钙结合蛋白：钙结合蛋白
-D9k
主要功能是参与钙的运载，促进钙的
吸收。益生元能够增加结肠内钙结合
蛋白
-D9k
的表达量，因此激活
了钙
扩散通道，扩大钙的转运量，促进钙的吸收。
Ohta
等曾报道
：
在大鼠膳食中添加低聚果糖能提高结肠中钙结合蛋白
-D9k
的浓度
[7]
。
4
辅助降血糖和血脂
Wayne Huey-Herng SHEU
等在研究中报道
：
Ⅱ型糖尿病患者食用
5
低聚木糖
8
周后，受试者的空腹血糖浓度减低了
8.0%
；糖化血红蛋
白减低幅度为<
/p>
0.37%
；果糖胺的浓度减低了
21.
1%
，血浆胆固醇和甘
油三酯、
高密度
脂蛋白胆固醇、
载脂蛋白
B
浓度也分别
降低了
13.9%
、
24.8%
、
5.1%
、
17.
0%
[8]
。
2010
年
Lay-Gaik
Ooi
等对低聚糖降低血脂作用机制做了相关研
究：双歧杆菌代谢低聚糖产生的丙酸能够阻止肝脏中胆固醇的合成，
并为机体肠道上皮
细胞提供能量，
丁酸能够阻止肝脏中脂肪酸的合成
[9]
。
5
促进
B
族维生素的合成
低聚木糖促进双歧杆菌的增殖，
从而有利于双歧杆菌合成更足量
的多种
B
族维生素（
B1
、
B2
、
B6
、叶酸等）及维生素
K
、尼克酸等。
6
提高机体免疫力
人类在低聚木糖增强人体免疫力这一领域做了很多研究：
低聚木
糖选择性增殖双歧杆菌等有益菌，
而不能被一些有害厌氧菌
（大肠杆
菌、葡萄球菌、梭状芽孢杆菌等）利用，这样就会造成有害菌营
养的
缺乏和对环境的不适应；
同时有益菌产生的代谢产物短链脂
肪酸能刺
激肠道蠕动，
缩短食糜在肠内的滞留时间，
从而减少有害菌代谢产物
对机体造成的毒害，进而提高免疫力。
低聚木糖还可激活或促进机体的细胞和体液免疫功能，
< br>使得机体
免受致病微生物的侵袭和损害。
低聚木糖可通过
与肠绒毛免疫细胞表
面蛋白质受体相互作用，
或通过干预存在于
淋巴结和粘膜固有层记忆
细胞上的信号系统进行免疫调节。
<
/p>
除此之外，
低聚木糖还具有抗肿瘤和保护肝脏的功效。
由低聚木
6
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