国内外益生元在饮料中的应用进展

    摘要：本文综述了益生元的基本功能，研究分析了其在国内外饮料中的应用实例，并对其在饮料中应用的趋势做了相关预测。

    Theapplicationofprebioticindomesticandinternationalbeverage

    Abstract:Thispaperreviewsthebasicfunctionsofprebiotic,

    analyzetheexamplesofitsapplicationindomesticandinternationalbeverages,

    andforecastthetrendofitsapplicationinthebeverage.

    Keyword:prebioticbeverage

    益生元系指一些不被宿主消化吸收却能选择性的促进其体内双歧杆菌等有益菌的生长和繁殖，从而改善宿主健康的有机物质。具有益生元功能特征的有功能性低聚糖、功能性多糖、一些天然植物提取物、多元醇、蛋白水解物等。目前研究主要集中于功能性低聚糖和多糖类。功能性低聚糖包括低聚果糖、乳酮糖、大豆低聚糖、龙胆糖、海藻糖、低聚木糖、低聚异麦芽酮糖、低聚乳果糖、低聚异麦芽糖、帕拉金糖、木蔗糖、棉子糖、水苏糖、低聚琼脂糖、低聚甘露糖、低聚壳聚糖、低聚果胶等。其中，研究较多的有低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖等。目前我国已有两个品种开始大规模工业化生产，即低聚异麦芽糖和低聚果糖。益生元功能性多糖类目前研究比较多的有菊粉、聚葡萄糖等。

    一、益生元的生物活性

    1.直接活性

    1.1增殖双歧杆菌、优化肠道菌群

    益生元尤其是功能性低聚糖对双歧杆菌的生长促进作用已得到实验反复证明。而双歧杆菌的活菌制剂易受许多条件的限制，如在保存和服用方面会受到空气、胃酸、胆汁及抗生素等因素的影响，无法达到其应有的疗效。功能性低聚糖因其具有较高的稳定性，而难以被人和动物消化道的酶系分解。因此，功能性低聚糖可以直达大肠，被双歧杆菌等有益菌利用，促进这些有益菌增殖，而不能被有害菌所利用。这种选择性增殖作用不仅使得肠道菌群得到优化，而且使肠道微环境得到改善。服用功能性低聚糖的观察试验发现，肠杆菌和类杆菌等有毒菌群显著减少，而肠道内原本的双歧杆菌显著增多。

    1.2抗龋齿

    口腔中的有害微生物(主要是变异链球菌)能分泌葡萄糖转移酶，将口腔中的葡萄糖转化为葡聚糖，该糖附着于牙齿表面形成牙垢，进而会导致龋齿。功能性低聚糖难以被唾液中的消化酶分解，不能被变异链球菌发育所利用，且又可在一定程度上抑制葡萄糖转移酶的作用，从而起到预防龋齿的作用。研究发现，低聚异麦芽糖中的潘糖此项功效极其明显。另外，大豆低聚糖经过酶改性能成为一种新型低聚糖——改性大豆低聚糖，由于较改性前有效成分的纯度得到了提高，从而具有更好地抗龋齿功效。

    1.3降血脂、降胆固醇

    功能性低聚糖普遍具有难消化、甜度低及热量低的特性，所以不易转化为脂肪和胆固醇。有研究资料表明，对于血脂水平正常的个体而言，低聚果糖的功能主要是降低血清中甘油三酯的水平，其主要机理是通过降低肝脏中脂肪酸合成而实现的；对于高血脂症的个体而言，低聚果糖的主要效应是降低胆固醇含量。关于其机理，屠友金等认为与低聚果糖发酵产物丙酸对肝脏胆固醇合成的抑制有关。

    2.1由双歧杆菌实现的间接活性

    2.2生物屏障作用与抗衰老

    功能性低聚糖可以被双歧杆菌发酵利用而产生某些抗菌素，这些抗菌素能有效抑制有害细菌的生长代谢，减少其产生的有毒物质对机体的损伤。此外，由低聚糖增殖产生的双歧杆菌，可以协同其他肠道菌群促进肠道蠕动，通过竞争肠道营养和肠上皮表面的黏附位点，减少致病菌的附着机会。由于功能性低聚糖的生物屏障作用，有害物质向血液的转移受到阻止，心、肝、肾等脏器受损的可能性减少。已有研究证明，功能性低聚糖对肝病患者可以起到良好的辅助治疗作用。另外，也有专家认为，双歧杆菌能增强超氧化物歧化酶(SOD)活性，减少自由基、活性氧，因而可以抗衰老。

    2.3营养作用

    功能性低聚糖不仅可以被双歧杆菌利用，生成烟酸、叶酸及多种维生素，而且还可促进Zn，Mg，Fe，Ca等多种微量元素的吸收。功能性低聚糖促进微量元素吸收的机理为：功能性低聚糖在肠道被双歧杆菌发酵为短链脂肪酸，短链脂肪酸通过降低肠道pH值并与微量元素结合，增加了矿物质的溶解度；此外，功能性低聚糖还能通过对结肠膜细胞的刺激作用，提高肠道对矿物质的吸收能力。目前，有关功能性低聚糖对Ca吸收方面研究较多。大量研究表明，服用功能性低聚糖有利于Ca的吸收，促进儿童生长，防止老年骨质疏松症，其中低聚果糖的此项功效较为突出。此外，低聚木糖具有良好的食物配伍性，与Ca同时摄人效果更好。

    2.4增强免疫力、抗肿瘤

    功能性低聚糖可通过双歧杆菌增强机体免疫能力，其机理十分复杂。双歧杆菌及其表面分子能增强机体的特异和非特异性免疫反应的能力，提高免疫细胞活性，产生多种细胞毒性效应因子。肿瘤的发生是机体的免疫监视功能失调造成的，双歧杆菌可以有效降低前致癌元生成酶的活性，从而降解致癌物的前体。

    2.5防止便秘

    功能性低聚糖被双歧杆菌发酵利用后形成的产物为短链脂肪酸，其能降低肠道的pH值，促进肠道运动，进而改善排便性能。长期使用功能性低聚糖，可以防止便秘。

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