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低聚木糖的研究现状及发展前景
http://www.100md.com 2013年8月1日 《食品安全导刊》 20138
     低聚木糖又称木寡糖(Xylo oligosaccharides),是由2-7个木糖分子以β(1-4)糖苷键结合而成的功能性聚合糖,是从些农林业废弃物(如玉米芯)中提取的新资源产品。

    低聚木糖作为一种重要的益生元已经被广泛应用。在微生态健康领域,低聚木糖可作为调节人体肠道微生态平衡,改善肠道功能的保健产品:在医药领域,低聚木糖可以作为微生态制剂辅助治疗肠道疾病。在国外,日本Suntory公司于1989年将低聚木糖作为双歧杆菌生长促进因子推向市场。在我国最早是由山东龙力生物科技股份有限公司于2001年以玉米芯为原料形成工业化生产,目前龙力生物是国内最大的低聚木糖生产企业,低聚木糖的生产技术及产品品质已经达到国际化标准。低聚木糖的四大特性

    选择性促进双歧杆菌增殖

    低聚木糖具有很强的增殖双歧杆菌的功效。人体胃肠道内没有水解低聚木糖的酶系统,因此它不会被消化分解而直接进入大肠内,优先被双歧杆菌所利用,具有极好的促进双歧杆菌增殖的活性。而某些低聚糖只在体外具有活性,在肠道内的活性很低甚至完全消失:有些虽能促进双歧杆菌的增长,但同时也促进大肠杆菌及梭状芽孢杆菌的增长,对双歧杆菌没有选择性增殖能力。实验证明,低聚木糖增殖双歧杆菌的选择性大大高于其他功能性低聚糖。
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    很难被人体消化酶系统分解

    利用唾液、胃液、胰液和小肠液进行的消化试验结果表明:各种消化液几乎都不能分解低聚木糖。它既不影响血糖浓度,也不增加血糖中胰岛素水平。并且不会形成脂肪沉积,故可在低能量食品中发挥作用,最大限度地满足那些喜爱甜品而又担心患糖尿病和肥胖病的人群的要求。

    有效摄入量少

    低聚木糖的整肠功能非常显著,与其它低聚糖相比,极微量的摄入即可增加体内的双歧杆菌。成人每天摄入0.7g便能起到显著效果,连续摄取3周,双歧杆菌所占比例可以由8.5%提高到20.2%。如果换用其他的低聚糖类要达到这效果,低聚异麦芽糖需日摄取15g,低聚果糖需日摄取8g,乳酮糖需日摄取5g等,均比低聚木糖高许多。

    酸、热稳定性好

    与其他低聚糖相比,低聚木糖的突出特点是稳定性非常好,在酸性条件(pH2 5~8 0)加热至1 00~C基本不分解;在120~C加热1h仍然很稳定:37~C存在2个月,几乎没有破坏和损失。
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    低聚木糖产品国内外市场中应用情况

    用于生产具有调节肠道菌群作用的食品、保健品等

    益生元低聚木糖调节肠道菌群作用非常显著,尤其是摄入微量(0.7g/d)就有促进双歧杆菌增殖的明显效果,这为合生元的制备创造条件。实验证明:低聚木糖主要对青春双歧杆菌和长双歧杆菌有显著的促进作用,由此可知作为益生元的低聚木糖具有调节肠道菌群的重要作用,故可以作为益生元添加到各类食品中或制备成合生元。

    用于生产具有促进阳离子吸收作用的饮料产品等

    低聚木糖可作为可溶性膳食纤维与许多阳性离子如钙、镁、铁等形成络合物,络合物到达结肠后低聚糖被双歧杆菌等有益菌所利用,矿物质离子则被宿主重新吸收。低聚木糖可作为添加剂用于啤酒或其他饮料中,既可改善饮料的口感又可增加机体对钙等微量元素的吸收,达到促进人们健康的目的。
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    用于生产具有调节血脂代谢作用的其他产品

    低聚木糖作为益生元类物质还具有

    定的降血脂作用,这是因为它是以半纤维素分解的低聚糖类,具有可溶性膳食纤维的特征,在胃肠道中可与脂肪球形成纤维脂肪复合物,排出体外从而减少脂肪吸收。同时低聚木糖可促进双歧杆菌生长,双歧杆菌产生的胆酸水解酶是结合胆酸形成游离胆酸,它和固醇类物质形成沉淀并排出体外。低聚木糖通过促进双歧杆菌和乳酸杆菌生长产生的丙酸可以抑制肝脏中胆固醇的合成,还可以产生醋酸盐而抑制肝脏中糖原异化作用,减少脂肪生存。

    低聚木糖除上述理化和生理功效外,还具有防止便秘、抑制病原菌和腹泻、降低血清胆固醇,增强机体免疫力、避免引起牙齿龋变、抑制口腔病菌的滋生、保护肝脏功能等作用。

    低聚木糖的安全性评价

    对低聚木糖进行安全性评价可以保证其食用安全,并对相关风险进行有效控制,这也是市场安全流通的重要措施。为保护消费者、用户的合法权益,保障低聚木糖产业的健康发展,龙力生物建立了规范的食品安全保证体系,并参照我国《食品安全性毒理学评价程序和方法》、非转基因IP认证和PONY药残认证技术规范,以龙力牌低聚木糖为试验样品进行非转基因成分抽检和药残抽检、灌胃给药急性毒性试验、遗传毒性试验、90天亚慢性毒性试验,以确定低聚木糖的安全性。
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    低聚木糖是以玉米芯为原料,经原料预处理、酶解、净化等多道工序精制而成,从原料、生产过程到成品及服务,各环节都严格控制各项产品质量及安全指标。其中包括以SGS非转基因供应链认证标准建立了管理体系,制定了原料及成品IP身份确认的控制办法,同时还参照原料药残控标准,定期对原料玉米芯粉、成品进行转基因成分和药物残留检测。经检测,低聚木糖为非转基因产品,未发现有潜在农药残留成分的食用安全性。

    选取体重在18~22g,雌雄各半的20只小鼠,受试物剂量为20g/Kg·bw,分两次给实验小鼠灌胃,观察14天,记录动物中毒表现及死亡情况。灌胃给予受试物后,两种性别的小鼠均未见明显中毒症状,14天内动物无死亡。因此认为该受试物对两种性别小鼠的急性毒性LD50均大于20g/kg·bw。根据急性毒性实验分级标准,该样品属实际无毒物质。

    龙力生物依托国家功能性糖类公共实验室还对低聚木糖做了遗传毒性试验以及90天亚慢性试验,结果表明长期使用低聚木糖没有遗传毒性,也没有潜在的毒性,是安全的。
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    益生元新产品研发的创新思路

    龙力生物坚持“生物炼制”新理念,建立了以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的产业技术创新机制。目前,公司与清华大学、中国农业大学、山东大学等30余所科研院校建立了长期友好的合作关系,并先后承担了国家科技攻关计划、国家火炬计划、国家“863计划”、国家十五、十二五等20多项国家级项目,低聚木糖项目获得国家技术发明二等奖。同时,公司重视自主知识产权的保护,不断研究开发“功能性、营养性”的新型健康糖源,现已获国家授权专利20多项,其中发明专利占80%以上。公司食品级木糖联产阿拉伯糖项目和6000吨低聚木糖项目将于2013年底竣工投产

    除了现有产品的应用领域外,龙力生物还积极扩展产品新的应用领域。目前低聚木糖在微生态制剂药品方向和植物调节剂等相关领域应用研究也在紧张而有序地进行着。

    益生元低聚木糖产品在应用领域的发展前景

    随着人们生活水平的提高和体育运动的减少,亚健康人群呈现逐步扩大的趋势,亚健康人群中由于生活和饮食不规律所造成的肠道问题成为普遍现象。与此同时,以低聚木糖为代表的益生元物质对改善肠道健康的作用受到人们越来越多的重视。据统计,全国有3.2亿人受到胃肠功能下降的困扰。由于消费者健康意识的增强,低聚木糖的众多保健功能已成为广大食品厂家的开发热门。另外,随着健康养殖的兴起,低聚木糖作为微生态制剂在替代抗生素的功能方面效果显著,在一定程度上推动了“无抗”健康养殖的发展。, http://www.100md.com(刘立存)