【添加剂】低聚木糖的功能特性及应用研究

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一、低聚木糖的功能特性

低聚木糖也称木寡糖，是以木聚糖为底物通过内切木聚糖酶水解木聚糖的 β–1，4 糖苷键而得到的以木二糖、木三糖为主要成分的低聚木糖混合物。

木二糖的甜度相当于蔗糖的 30%，并且低聚木糖的甜度纯正，没有异味。与其他的低聚糖例如低聚果糖相比，低聚木糖在很宽的 pH 范围内都很稳定（pH2.5~8.0），尤其在酸性环境中，甚至在相对胃酸更低的 pH，同时还具耐高温性，可以加热到 100 ℃也不变性。

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低聚木糖的功能

1.1调节肠道菌群

2013年北京联合大学开展了一项研究，以BALB/c小鼠为试验对象，连续给予高剂量(1.0g/kg·bw)、低剂量(0.5g/kg·bw)的低聚木糖。14d后，测定小鼠粪便中双歧杆菌、乳杆菌、肠杆菌、肠球菌的含量。与对照组相比，连续给予低聚木糖14d后，低、高剂量组小鼠粪便内乳杆菌、双歧杆菌及B/E值均显著增加（P<0.05)。说明低聚木糖具有改善小鼠胃肠道菌群及润肠通便的功效。

1.2增强免疫力

将低聚木糖、聚葡萄糖酸钙、合生元及生理盐水通过灌胃给样，进行小鼠红细胞免疫粘附实验。结果发现，作为益生元物质的低聚木糖能够增强红细胞免疫复合物花环和肿瘤红细胞花环的形成率，显著提高机体的免疫能力。

1.3促进营养物质的吸收

巴基斯坦农业大学国家食品科学与技术研究所曾将低聚木糖添加到酸奶中，评价其对大鼠吸收矿物质的影响。研究结果发现，在酸奶中添加3.5%的低聚木糖对大鼠的钙吸收有着良好的促进作用；喂养3周以后，大鼠对钙的吸收率和保留率都有了明显的增加；另外，添加3.5%低聚木糖的酸奶使大鼠对铁和镁等矿物质的吸收和保留也有明显的促进作用。

1.4提供机体细胞健康的密码

低聚木糖中的木糖分子作为糖质营养素的一种，能够直接与细胞表面的蛋白质结合构成糖蛋白，进行细胞间资讯的交换。最终使得机体免疫系统正常化，提高机体的抗氧化功能，使机体远离过敏、炎症、糖尿病、老年痴呆、癌症等疾病。

1.5辅助降低血糖水平

台湾台中荣军总医院和台中静宜大学关于低聚木糖对Ⅱ型糖尿病影响的联合研究结果表明：低聚木糖能够显著降低Ⅱ型糖尿病患者的血糖浓度。低聚木糖不仅能够显著降低糖尿病患者的血糖浓度，同时对患者的肝脏和肾脏功能没有损害，能够很好地避免Ⅱ型糖尿病患者的肝肾损伤。

1.6保护肝脏

低聚木糖能够通过降低结肠pH和提高粪便氮排泄进而影响血液中氨的含量。其将成为治疗肝性脑病（严重肝病引起的肝性昏迷）的一种新的选择。

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低聚木糖的特性

2.1热稳定性

低聚木糖于80℃-150℃加热20分钟仍保持100％完整性，而蔗糖于100℃以上则随加热温度增加而快速分解。

2.2酸稳定性

低聚木糖在pH2.3-8.0下于100℃放置20分钟，其组成几乎不变，相当稳定，但蔗糖在pH2-4间则极易分解。

2.3贮藏稳定性

低聚木糖在pH2.5-8.0下于37℃贮存两个月，其组成几乎不变，相当稳定，因此，低聚木糖作为保健食品素材添加于各种食品，在销售期间应颇为稳定。

2.4黏度

低聚木糖的黏度较其他寡糖为低，因此在各种形式产品的加工处理上极为方便。

2.5甜度

低聚木糖的甜度约为蔗糖的40％，而其味道如蔗糖。

二、低聚木糖的应用研究

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食品工业中的应用

1.1在饮料中的应用

低聚木糖添加在酸奶中可以成为保健酸奶。

低聚木糖能够在酸性条件下保持良好的生理性质，又能够促进双歧杆菌的增殖，用在果醋饮料中不仅能增加果醋的保健功能，又能扩大果醋的饮用人群。

1.2在焙烤食品中的应用

同时，低聚木糖具有降低水分活度的特性，在焙烤食品中加入低聚木糖，使产品容易控制水分，不易老化，从而达到延长货架期的目的。

1.3在功能性食品中的应用

低聚木糖是一种理想的功能性食品添加剂，可广泛用于保健食品的开发和生产。

低聚木糖不被人体的消化酶水解，且代谢不依赖胰岛素，因此，它不影响病人的血糖，属于无能量甜味剂，可满足糖尿病患者的需要。

大量实验证明，利用低聚木糖的特殊功效，可以使双歧杆菌在肠道内大量繁殖，能够起到抗癌作用。低聚木糖有效地用在预防癌症的保健食品中，也顺应了保健食品的发展方向。

另外，低聚木糖在各种糖果、果脯蜜饯、酿造业、冷饮品以及口香糖中都有利用，随着人们生活水平的提高，低聚木糖将会被更广泛地应用。

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饲料工业中的应用

2.1 宠物饲料

中华人民共和国农业农村部 第21号 公告 ，将低聚木糖的适用范围扩大至犬、猫。

大量研究结果表明，在宠物饲料中添加低聚木糖具有以下生理功 能：

①提高宠物对营养物质的吸收率和饲料的利用率，促进 宠物生长和生产；

②增强机体免疫力，提高 宠物的抗病力；

③改善 宠物肠道内微生物的生态平衡，减少粪便及粪便中氨气等腐败物质的产生；

④同时还可以防止 宠物腹泻与便秘等。

2.2家畜饲料

低聚木糖应用于家畜饲料中，可以提高饲料转化率，降低腹泻率，促进家畜生长，同时还能提高家畜的免疫能力。

2.3鱼类饲料

饲料中添加低聚木糖能刺激鱼类的非特异性免疫机能，提高鱼体的抗病能力，提高鱼类的生长速度。

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其他应用

3.1医药

低聚木糖可以用于治疗糖尿病方面的医药中。

低聚木糖还可以用来治疗肠道功能紊乱，缓解腹泻、便秘和腹胀等症状。同时低聚木糖还可以用来治疗慢性肝炎伴肠道功能紊乱。低聚木糖能够有效改善盲肠末端微肛门处微生态环境，增殖有益菌群并能抑制部分病原菌，所以还可以用来做治疗痔疮的洗液 。

3.2农业上的应用

低聚木糖可以作为农作物的营养物，能提高农作物的生长速度和抗病能力。用低聚木糖对番茄种子进行浸种，实验结果表明，低聚木糖能促进番茄种子的发芽生长，而且对番茄植株的生物量、根重有明显的增加效果。施加低聚木糖后，番茄植株茎叶健壮，对土壤中 N、K 养分的吸收增加，同时提高土壤微生物的活性，表现为土壤微生物 C、N 的增加。因此，低聚木糖作为肥料添加剂在农业中具有广阔的 应用前景。

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