2005年10月棗莊學(xué)院學(xué)報Oct,2005第22卷第5期JOURNAL OF ZAOZHUANG UNIVERSITVol.22N0.5生物活性物質(zhì)——一低聚半乳糖王紅妹(棗莊學(xué)院生物系山東棗莊277100)[摘要玠介紹了生物活性物質(zhì)-低聚半乳糖的生理功能及生產(chǎn)方法并對其在食品工業(yè)的應(yīng)用與發(fā)展前景進(jìn)行了展望[關(guān)鍵詞〕聚半乳糖泩物活性泩生理功能[中圖分類號]Q935[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]004-707X2005)5-0061-031引言低聚糖主要分為三類柢聚異麥糖、低聚畢乳糖和低聚果糖.其中食療效果最好的是低聚半乳糖.低聚半乳糖σ galactooligosaccharide簡稱GOs是大量存在于動物的乳汁和乳清中的組功能性低聚糖,它是在乳糖分子的半乳糖殘基上以a鍵接上1-4個半乳糖而形成的雜低聚糖.構(gòu)成式可用Cal-(Gah-lc來表示其中n=1-4其主要成分為6′-半乳糖基乳糖.它具有獨特的生理玏能和理化性質(zhì)廣泛地應(yīng)用于烘焙食品、糖果、果醬、清涼飲料、糕點、調(diào)味品、療效食品等中.低聚糖因其顯著的生理功能已成為近年糖生物學(xué)的硏究熱點.目前,世界上低聚半乳糖的工業(yè)產(chǎn)品主要利用生物技術(shù),以糖苷水解酶的酶法水解和酶法轉(zhuǎn)移活性來進(jìn)行生產(chǎn)2低聚半乳糖的生理功能2.1雙岐杄菌增值因子低聚半乳糖在腸道后段可作為營養(yǎng)物質(zhì)被動物腸道內(nèi)固定的有益菌消化利用從而使有益菌大量增生起到了有益菌增殖因子的作用.同時低聚糖產(chǎn)生的酸性物質(zhì)可降低整個腸道HI值從而抑制了有害菌如沙門氏菌等的生長.在食品工業(yè)上抵低聚半乳糖可作為食品添加劑捉進(jìn)體內(nèi)雙岐杄菌的生長增強人體的免疫力.雙歧杄菌在腸道內(nèi)能自然合成維生素B1維生素B2、維生素κ6、維生素B12煙酸和葉酸但不能合成維生素K.雙歧桿菌發(fā)酵乳制品中乳糖已部分轉(zhuǎn)化乳酸解決了人們?nèi)樘悄褪苄詥栴}同時也增加了水溶性可吸收鈣的含量使乳制品更易消化吸收由于雙歧桿菌對氧、力、熱和酸的高度敏感性要想直接將它添加入食品中是相當(dāng)困難的但這對于低聚糖來說卻是易于反掌2.2改善礦物質(zhì)的吸收試驗表明低聚半乳糖能有效促進(jìn)鈣、鎂、磷的吸收促進(jìn)蛋白質(zhì)的消化.作為鈣、鎂、鐵等礦物質(zhì)和微量元素的活化因子可以達(dá)到促進(jìn)礦物質(zhì)和微量元素吸收的效果如在補鈣、鐵、鋅等食品、保健品中添加低聚果糖可以提高產(chǎn)品的功效2.3低齲齒性中國煤化工口腔鏈球菌等口腔細(xì)菌的不能利用低聚半乳CNMHG質(zhì)一葡聚糖也不產(chǎn)生乳酸所以可有效降低齲齒的發(fā)生[收稿日期衛(wèi)005-08-10[作者簡介正紅妹(1970-)女江蘇徐州人棗莊學(xué)院生物系講師主要從事微生物學(xué)糖代謝研究棗莊學(xué)院學(xué)報2005年第5期2.4改善血清脂質(zhì)大量的人體試驗已證實攝入低聚半乳糖后可降低血淸膽固醇水平.毎天攝入6-12g低畢乳糖持續(xù)2周至3個月總血清膽固醇可降低》0~5ol.包括雙歧杄菌在內(nèi)的乳酸菌及其發(fā)酵乳制品均能降低總血清膽固醇水平提高女性血清中高密度脂蛋白膽固醇占總膽固醇的比率2.5其他另外低聚畢乳糖還具備其他一些特點α胝聚畢乳糖不被人體消化吸收屬于低相對分子質(zhì)量的水溶性膳食纖維所提倛的能量值很低或根本沒有故可在低能量食品中發(fā)揮作用最大限度地滿足了那些喜愛甜品而又擔(dān)心發(fā)胖者的要求還可供糖尿病人、肥胖病人和低血糖病人食用(2囁入低聚半乳糖糖或雙歧桿菌可減少有毒代謝產(chǎn)物的形成這大大減輕了肝臟分解毒素的負(fù)擔(dān)(3攝入低聚糖還有降低血壓的作用3低聚半乳糖的制備方法低聚半乳糖的生產(chǎn)方法主要有從天然原料提取、天然多糖的酶水解、天然多糖的酸水解化學(xué)合成、酶法合成.但是肩然界中低聚畢乳糖含量少且無色、不帶電荷難以分離提取.天然多糖轉(zhuǎn)化產(chǎn)品得率低產(chǎn)物復(fù)雜不宜得到純品.化學(xué)法步驟繁瑣得率不髙環(huán)境污染嚴(yán)重在實際生產(chǎn)中也不可行.酶法合成主要是以乳糖或乳清為原料由乳糖酶催化作用生成低聚半乳糖此反應(yīng)簡單大量酶容易獲得被科學(xué)家認(rèn)為是目前大量合成低聚糖的唯一有效方法3.1游離酶合成低聚半乳糖以高濃度的乳糖為基料在具有轉(zhuǎn)糖基活性的β-半乳糖苷酶的作用下乳糖首先被水解成畢乳糖和葡萄糖泮乳糖然后被轉(zhuǎn)移到乳糖的半乳糖基上.自然界中的許多細(xì)菌和霉菌都可產(chǎn)生β-半乳糖苷酶.通過這種方法制得的低聚半乳糖一般是在乳糖的半乳糖基側(cè)結(jié)合1~4個分子的半乳糖混合物.此法糖基供體為寡糖價格便宜.酶來源豐富性質(zhì)穩(wěn)定.充分體現(xiàn)了酶法大量合成低聚糖的實用性3.2固定化酶合成將β-半乳糖苷酶以交聯(lián)、吸附或包埋的方式國定在一定載體上制成國定化酶.固定化酶催化合成低聚糖的能力優(yōu)于游離酶原因是國定仳酶結(jié)構(gòu)牢國熱穩(wěn)定性増加可批次反應(yīng)物易于分離.同時將酶固定在非水溶性的載體上形成了一定立體障礙與乳糖相比低聚糖分子較大不易與酶結(jié)合生成的低聚糖不易被酶作用而降解4低聚半乳糖的生產(chǎn)現(xiàn)狀及應(yīng)用前景曰本是全世界低聚糖行業(yè)最發(fā)達(dá)的國家總產(chǎn)量為5萬噸.其中低聚半乳糖的產(chǎn)量為650700噸居世界第二位.日本人近年來在飲食結(jié)構(gòu)方面發(fā)生了重大變化特別是在80年代以后傳統(tǒng)的米飯逐步被牛肉和乳品所取代已經(jīng)逐步西方化.伴隨著飲食習(xí)慣的改變?nèi)毡緡鴥?nèi)各種現(xiàn)代"疾病如糖尿病、高血壓、血管硬化等的患者逐漸增多.此外曰本已進(jìn)入老年社會許多老年人也紛紛要求度過一個健康的晩年.由于這些情況社會上要求發(fā)展功能性食品的呼聲越來越強烈.日本政府有關(guān)方面也日漸重視這項工作∞年代初就從食品中單獨劃分出塊保健食品并要求各有關(guān)大學(xué)、科研院所等單位進(jìn)行研究和開發(fā)中國目前的社會發(fā)展情況同日本的情況相似傳統(tǒng)的吃〃的結(jié)構(gòu)正在悄悄發(fā)生變化肉乳品類消費逐漸增長谷物類食品消費相對減:HH中國煤化工已經(jīng)開始出現(xiàn),高血壓、糖尿病、各種口腔及消化系統(tǒng)疾病逐漸增多.礻CNMHG保健食品的要求也越來越高目前低聚糖在我國還是一個新興行業(yè)能達(dá)到上干噸生產(chǎn)規(guī)模的只有低聚異麥糖和低聚果糖低聚畢乳糖還尚未形成規(guī)模.低聚畢乳糖熱穩(wěn)定性和酸穩(wěn)定性高因此可用于加工溫度較高的產(chǎn)品或酸性產(chǎn)品諸如烘烤食品、糖果、果醬、清涼飲料、糕點、調(diào)味品、保健品等產(chǎn)品王紅妹生物活性物質(zhì)——低聚半乳糖中.由于我們在這方面的研究開發(fā)、宣傳推廣的時間還不太長現(xiàn)在真正了解低聚半乳糖的人很少,廣大消費者對它也還需要一個認(rèn)識和接受的過程.隨著對其生物活性認(rèn)識的不斷深入和合成技術(shù)的迅速發(fā)展低聚半乳糖在食品保健品及醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用方面將會取得重大的突破參考文獻(xiàn)[1歸麗瓊魏東芝生物活性物質(zhì)一低聚糖J]品工業(yè)1998(8)9-12[2J賈建萍裘娟萍.低聚糖的研究進(jìn)展[j]中國乳品工業(yè)2003(1)23-26[3許牡丹檀志英低聚糖的研究進(jìn)展J]食品研究與開發(fā)2003246)42-44[4趙豐麗漲張富新等功能性低聚糖的現(xiàn)狀與發(fā)J]資源開發(fā)與市場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]天津輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報2002(6)了-9[6建仙李璇,發(fā)展的乳糖深加工產(chǎn)品一低聚半乳糖J].中國食品工業(yè)1998(12)26-28[7僑喬為倉張濤功能性低聚糖的開發(fā)與應(yīng)舭J].飲料工業(yè)2005(2)4-7[8敏等微生物乳糖酶的特性和發(fā)展現(xiàn)凘J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報2003(5):167-169[9新我國低聚糖生產(chǎn)技術(shù)研究進(jìn)罳J].食品工業(yè)科技2002(4)4-710瑪鶯王明麗低聚糖的生產(chǎn)及應(yīng)用J]中國食品工業(yè)2001(3)30-31[11]蔣世瓊馬麗.生物合成功能性食品配料一低聚半乳糰J]南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報2001(4)62-64[12搡燕寧正祥.固定化β-半乳糖苷酶生產(chǎn)低聚半乳糖J]食品與發(fā)酵工業(yè)2001(11):2-16.[13煳學(xué)智功能性低聚糖的研究開發(fā)[J].中國食物與營養(yǎng)2000(1)39-41[l4鄭建仙李璇.低聚半乳糖的制備J].食品與機(jī)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中國煤化工CNMHG