水溶性膳食纤维聚葡萄糖的功能研究与应用现状

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1、水溶性膳食纤维聚葡萄糖的功能研究与应用现状庞明利摘要：水溶性膳食纤维—聚葡萄糖具有很多优异的加工特性和对机体有益的生理功能，如低热量、调节肠道功能、提高免疫力、促进矿物质吸收、降低血糖和控制体重等。由于具有高度的安全性和稳定的加工特性，聚葡萄糖已被广泛的应用于饮料、乳品、焙烤、糖果等各种食品及保健品中。关键词：聚葡萄糖加工特性生理功能应用特性前言膳食纤维是人体不可缺少的第七营养素。自20世纪60年代Trowell首次列出现代“文明病”的特征，并提出膳食纤维在对抗“文明病”方面的重要作用以来，膳食纤维的研究和开发便迅即受到世界各国的高度重视，营养学界、临

2、床医学界和食品科学界相继投入很大的精力进行研究，在全球范围内掀起了研究膳食纤维的热潮。聚葡萄糖是一种低热量、无糖、低血糖指数的特殊碳水化合物，具有水溶性膳食纤维和益生元的特点。它是由天然存在的葡萄糖、和少量山梨醇、柠檬酸经高温熔融缩聚而成，是随机交联的葡萄糖组成的多糖。聚葡萄糖作为一种作用和性能最好的膳食纤维之一，近年来得到快速发展，在50多个国家被批准使用，在众多食品、饮料、保健食品中得到越来越广泛的应用。1聚葡萄糖的生理功能研究现状1.1低能量聚葡萄糖是随机聚合的产物，糖甙键种类多，分子结构复杂，难以被人体或动物消化利用，因此具有较低的热量。大量动

3、物或人体试验均证实聚葡萄糖具有较低的热量值，大约为1kCal/g左右。在模拟人体条件下或人体试验也证实了聚葡萄糖具有较低的能量值。如White等采用α淀粉酶、支链淀粉酶、淀粉糖甙酶结合在模拟人体内的条件下对聚葡萄糖进行酶解，测量产生的葡萄糖数量，推算出聚葡萄糖在体内的消化率为22%～25%，热量值约为1kcal/g。Lotfi等评价了7名健康志愿者每天摄入30g聚葡萄糖的短期（服用聚葡萄糖4天)和长期阶段(服用聚葡萄糖26天)的能量值。其能量值通过14C标记的聚葡萄糖在早餐时服用10克测定。在短期和长期服用阶段48h内分别有31%和29%出现在呼吸作用

4、中，有4%出现在尿中，在排出的气体中有1%，粪便中的脂肪酸中占有1%，细菌3-4%，在短期和长期阶段大便中分别含有33%和32%，49%左右出现在大肠内14C标记的醋酸中。经过计算，当呼吸作用中的14CO2和聚葡萄糖产生的挥发性脂肪酸被计算在内时，聚葡萄糖的能量值在短期和长期服用阶段分别为4.0kJ/g(0.96kcal/g)和6.1kJ/g(1.5kcal/g)。测定聚葡萄糖能量值的方法虽有所不同，但结果都在1kcal/g左右，证明其确为难消化性糖类。1.2调节肠道功能、防止便秘的发生由于聚葡萄糖具有很好的持水性，未消化的聚葡萄糖增加了肠道的蠕动和粪

5、便的排出。同时在大肠内部分聚葡萄糖可以被双歧杆菌等有益菌发酵利用，产生大量的短链脂肪酸而降低肠道的pH值，刺激肠道的蠕动，增加粪便的湿润度并保持一定的渗透压，从而双向调节肠道内环境而防止便秘的发生。一项对120名健康成年人的研究表明，在摄入聚葡萄糖大约两天后，大多数受试者的粪便软化并使粪便易于排出。随着聚葡萄糖摄入量的增加，排便的频率和难易程度得到改善，粪便的湿重和干重相应的增加。说明即使每日摄入4g的聚葡萄糖也能够明显改善排便状况。与不服用聚葡萄糖时相比，人体短期服用聚葡萄糖（服用4天）和长期服用（服用26天）对改善肠道功能均有明显的效果，如粪便的重

6、量由对照的122g/d增加到短期阶段的164g/d和长期阶段的158g/d，粪便中的水分也相应的由93g/d增加到129g/d和119g/d，说明聚葡萄糖对改善排便功能有良好的作用。1.3调节肠道菌群平衡的益生元功能益生元是“不被消化的食物成分，可以选择性的结肠中的一种或少数几种细菌的生长或活性而对宿主产生有益影响，从而增加宿主健康”。许多研究表明，聚葡萄糖是有效的益生元，被摄入人体后，在胃肠道的上半部分并不被消化，只是到了胃肠道的下半部分才有部分被发酵，促进了肠道有益菌（双歧杆菌、乳杆菌）的增殖，并抑制有害菌如梭状芽孢杆菌和拟杆菌的生长。聚葡萄糖被有

7、益菌发酵产生短链脂肪酸如醋酸、丁酸等，降低了肠道pH值，可以帮助抵抗感染，并降低癌症的危险性。1.3.1促进肠道有益菌的生长，调整肠道菌群平衡，抑制有害菌的生长在人体肠道模拟器三级连续培养系统中，浓度为1%和2%的聚葡萄糖即可对肠道双歧杆菌有显著的刺激作用。它所作用的双歧杆菌范围较广，除了对青春双歧杆菌、两叉双歧杆菌、长双歧杆菌等有增殖作用外，还对婴儿双歧杆菌有增殖作用。而人体临床试验研究表明，人体摄入聚葡萄糖后粪便中厌氧微生物显著改变，双歧杆菌和乳杆菌增加，而拟细菌减少。服用聚葡萄糖4、8、12g后大肠中双歧杆菌分别增加了大约3倍、7倍和10倍，乳杆

8、菌分别增加了大约4倍、4倍和7倍，而拟杆菌（脆弱拟杆菌、普通拟杆菌、中间型拟杆菌）平均减少了大