生物活性物质--低聚半乳糖

2005年10月枣庄学院学报Oct,2005第22卷第5期JOURNAL OF ZAOZHUANG UNIVERSITVol.22N0.5生物活性物质——一低聚半乳糖王红妹(枣庄学院生物系山东枣庄277100)[摘要玠介绍了生物活性物质-低聚半乳糖的生理功能及生产方法并对其在食品工业的应用与发展前景进行了展望[关键词〕聚半乳糖泩物活性泩生理功能[中图分类号]Q935[文献标识码]A[文章编号]004-707X2005)5-0061-031引言低聚糖主要分为三类柢聚异麦糖、低聚毕乳糖和低聚果糖.其中食疗效果最好的是低聚半乳糖.低聚半乳糖σ galactooligosaccharide简称GOs是大量存在于动物的乳汁和乳清中的组功能性低聚糖,它是在乳糖分子的半乳糖残基上以a键接上1-4个半乳糖而形成的杂低聚糖.构成式可用Cal-(Gah-lc来表示其中n=1-4其主要成分为6′-半乳糖基乳糖.它具有独特的生理玏能和理化性质广泛地应用于烘焙食品、糖果、果酱、清凉饮料、糕点、调味品、疗效食品等中.低聚糖因其显著的生理功能已成为近年糖生物学的硏究热点.目前,世界上低聚半乳糖的工业产品主要利用生物技术,以糖苷水解酶的酶法水解和酶法转移活性来进行生产2低聚半乳糖的生理功能2.1双岐杄菌增值因子低聚半乳糖在肠道后段可作为营养物质被动物肠道內固定的有益菌消化利用从而使有益菌大量增生起到了有益菌增殖因子的作用.同时低聚糖产生的酸性物质可降低整个肠道HI值从而抑制了有害菌如沙门氏菌等的生长.在食品工业上抵低聚半乳糖可作为食品添加剂捉进体內双岐杄菌的生长增强人体的免疫力.双歧杄菌在肠道内能自然合成维生素B1维生素B2、维生素κ6、维生素B12烟酸和叶酸但不能合成维生素K.双歧杆菌发酵乳制品中乳糖已部分转化乳酸解决了人们乳糖耐受性问题同时也增加了水溶性可吸收钙的含量使乳制品更易消化吸收由于双歧杆菌对氧、力、热和酸的高度敏感性要想直接将它添加入食品中是相当困难的但这对于低聚糖来说却是易于反掌2.2改善矿物质的吸收试验表明低聚半乳糖能有效促进钙、镁、磷的吸收促进蛋白质的消化.作为钙、镁、铁等矿物质和微量元素的活化因子可以达到促进矿物质和微量元素吸收的效果如在补钙、铁、锌等食品、保健品中添加低聚果糖可以提高产品的功效2.3低龋齿性中国煤化工口腔链球菌等口腔细菌的不能利用低聚半乳CNMHG质一葡聚糖也不产生乳酸所以可有效降低龋齿的发生[收稿日期卫005-08-10[作者简介正红妹(1970-)女江苏徐州人枣庄学院生物系讲师主要从事微生物学糖代谢研究枣庄学院学报2005年第5期2.4改善血清脂质大量的人体试验已证实摄入低聚半乳糖后可降低血淸胆固醇水平.毎天摄入6-12g低毕乳糖持续2周至3个月总血清胆固醇可降低》0~5ol.包括双歧杄菌在内的乳酸菌及其发酵乳制品均能降低总血清胆固醇水平提高女性血清中高密度脂蛋白胆固醇占总胆固醇的比率2.5其他另外低聚毕乳糖还具备其他一些特点α胝聚毕乳糖不被人体消化吸收属于低相对分子质量的水溶性膳食纤维所提倛的能量值很低或根本没有故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发胖者的要求还可供糖尿病人、肥胖病人和低血糖病人食用(2嗫入低聚半乳糖糖或双歧杆菌可减少有毒代谢产物的形成这大大減轻了肝脏分解毒素的负担(3摄入低聚糖还有降低血压的作用3低聚半乳糖的制备方法低聚半乳糖的生产方法主要有从天然原料提取、天然多糖的酶水解、天然多糖的酸水解化学合成、酶法合成.但是肩然界中低聚毕乳糖含量少且无色、不带电荷难以分离提取.天然多糖转化产品得率低产物复杂不宜得到纯品.化学法步骤繁琐得率不髙环境污染严重在实际生产中也不可行.酶法合成主要是以乳糖或乳清为原料由乳糖酶催化作用生成低聚半乳糖此反应简单大量酶容易获得被科学家认为是目前大量合成低聚糖的唯一有效方法3.1游离酶合成低聚半乳糖以高浓度的乳糖为基料在具有转糖基活性的β-半乳糖苷酶的作用下乳糖首先被水解成毕乳糖和葡萄糖泮乳糖然后被转移到乳糖的半乳糖基上.自然界中的许多细菌和霉菌都可产生β-半乳糖苷酶.通过这种方法制得的低聚半乳糖一般是在乳糖的半乳糖基侧结合1~4个分子的半乳糖混合物.此法糖基供体为寡糖价格便宜.酶来源丰富性质稳定.充分体现了酶法大量合成低聚糖的实用性3.2固定化酶合成将β-半乳糖苷酶以交联、吸附或包埋的方式國定在一定载体上制成國定化酶.固定化酶催化合成低聚糖的能力优于游离酶原因是國定仳酶结构牢國热稳定性増加可批次反应物易于分离.同时将酶固定在非水溶性的载体上形成了一定立体障碍与乳糖相比低聚糖分子较大不易与酶结合生成的低聚糖不易被酶作用而降解4低聚半乳糖的生产现状及应用前景曰本是全世界低聚糖行业最发达的国家总产量为5万吨.其中低聚半乳糖的产量为650700吨居世界第二位.日本人近年来在饮食结构方面发生了重大变化特别是在80年代以后传统的米饭逐步被牛肉和乳品所取代已经逐步西方化.伴随着饮食习惯的改变日本国内各种现代"疾病如糖尿病、高血压、血管硬化等的患者逐渐增多.此外曰本已进入老年社会许多老年人也纷纷要求度过一个健康的晩年.由于这些情况社会上要求发展功能性食品的呼声越来越强烈.日本政府有关方面也日渐重视这项工作∞年代初就从食品中单独划分出块保健食品并要求各有关大学、科研院所等单位进行研究和开发中国目前的社会发展情况同日本的情况相似传统的吃〃的结构正在悄悄发生变化肉乳品类消费逐渐增长谷物类食品消費相对減:HH中国煤化工已经开始出现,高血压、糖尿病、各种口腔及消化系统疾病逐渐增多.礻CNMHG保健食品的要求也越来越高目前低聚糖在我国还是一个新兴行业能达到上干吨生产规模的只有低聚异麦糖和低聚果糖低聚毕乳糖还尚未形成规模.低聚毕乳糖热稳定性和酸稳定性高因此可用于加工温度较高的产品或酸性产品诸如烘烤食品、糖果、果酱、清凉饮料、糕点、调味品、保健品等产品王红妹生物活性物质——低聚半乳糖中.由于我们在这方面的研究开发、宣传推广的时间还不太长现在真正了解低聚半乳糖的人很少,广大消费者对它也还需要一个认识和接受的过程.随着对其生物活性认识的不断深入和合成技术的迅速发展低聚半乳糖在食品保健品及医药领域的应用方面将会取得重大的突破参考文献[1归丽琼魏东芝生物活性物质一低聚糖J]品工业1998(8)9-12[2J贾建萍裘娟萍.低聚糖的研究进展[j]中国乳品工业2003(1)23-26[3许牡丹檀志英低聚糖的研究进展J]食品研究与开发2003246)42-44[4赵丰丽涨张富新等功能性低聚糖的现状与发J]资源开发与市场2000(6)336-3395珂阿布力米提克里木王建民等.乳糖酶水解乳清合成低聚半乳糖J]天津轻工业学院学报2002(6)了-9[6建仙李璇,发展的乳糖深加工产品一低聚半乳糖J].中国食品工业1998(12)26-28[7侨乔为仓张涛功能性低聚糖的开发与应舭J].饮料工业2005(2)4-7[8敏等微生物乳糖酶的特性和发展现凘J].河北农业大学学报2003(5):167-169[9新我国低聚糖生产技术研究进罳J].食品工业科技2002(4)4-710玛莺王明丽低聚糖的生产及应用J]中国食品工业2001(3)30-31[11]蒋世琼马丽.生物合成功能性食品配料一低聚半乳糰J]南宁职业技术学院学报2001(4)62-64[12搡燕宁正祥.固定化β-半乳糖苷酶生产低聚半乳糖J]食品与发酵工业2001(11):2-16.[13煳学智功能性低聚糖的研究开发[J].中国食物与营养2000(1)39-41[l4郑建仙李璇.低聚半乳糖的制备J].食品与机楲,1998(5)20-21Biologically Active Substance--GalactooligosaccharideWANG Hong-meiBiological Department of Zaozhuang University Zaozhuang 277160 ChinaAbstract The physiological functions and production of galactooligosaccharide are presented. and the applicationand development of galactooligosaccharide in food industry were prospected as wellKey words galactooligosaccharide i biologicalactivity i physiological functions中国煤化工CNMHG