1、作者簡介姬小明(1972-,女,河南舞鋼人,博士,講師,從事糖化學及煙草化學研究。*通訊作者,博士,副教授,E-mail :Mqzhao999 。收稿日期2007!04!25低聚木糖和其他低聚糖如低聚果糖、乳果糖、異麥芽糖等一樣,是新近發展起來的一種功能性低聚糖1。它除具有功能性低聚糖一般的功能性質外,還具有顯著的雙歧桿菌增殖效果,而且用量小、耐酸、耐熱。目前,開發功能性低聚糖產品已成為研究熱點,低聚木糖是其中之一2。1低聚木糖簡介低聚木糖也稱木寡糖,是以木聚糖為底物通過內切木聚糖酶3水解木聚糖的!1,4糖苷鍵而得到的以木二糖、木三糖為主要成分的低聚木糖混合物2。木聚糖是植物半纖維素的重要成分

2、,一般能占到植物干重的7%30%,而在一些如小麥、甘蔗、棉花一年生植物的籽殼中,木聚糖含量高達30%以上4-5。因此其生產原料可采用木聚糖含量相對較高的農副產品,如玉米芯、稻殼、蔗渣、麩皮等2。這不僅可以處理農林廢料,變廢為寶,保護環境,而且促進了農業生產結構的調整。在國內,一些廠家已經開始進行少量低聚木糖的商業化生產,但由于研究開發尚不充分,因此生產成本較高,商業應用較少6。但在國外,Suntory 公司1996年的生產量為300t ;近兩年,日本國內對于低聚木糖的需求量已經達到1000t 以上7。2低聚木糖的特性2.1穩定性低聚木糖具有較高的耐熱和耐酸性能,在pH值2.58.0的范圍內相當

3、穩定,在該pH 值范圍內加熱1h ,低聚木糖幾乎不分解8。將低聚木糖濃度1%的溶液,在pH 值2.58.0的范圍中,于5、20、37及室外條件下放置3個月,其保存性均無太大變化,表明其穩定性極佳,其中以37條件下為最佳。pH 值3.4左右含低聚木糖的酸性飲料在室溫下儲存1年,其中低聚木糖的保留量達97%以上2。2.2難消化性低聚木糖很難被動物的消化酶系統所分解。動物的唾液、胃液、胰液和腸液等各種消化液幾乎不能分解低聚木糖9,它的能量值幾乎為零10。因此,如果作為動物飼料添加劑飼喂,絕大部分低聚木糖可以到達大腸,供雙歧桿菌增殖11。2.3增殖雙歧桿菌12-13低聚木糖能顯著地增殖雙歧桿菌。功能性

4、低聚木糖的主要有效成分屬不消化但可發酵糖,因此是雙歧桿菌的有效增殖因子,可大量增殖雙歧桿菌和乳酸菌14,從而抑制腸內腐敗菌生長,改善腸道微生態環境,起到調整人體生理功能,增強機體免疫力,預防疾病發生的效果。低聚木糖對腸道內雙歧桿菌有高選擇性的增殖效果。體外試驗結果表明,除青春雙歧桿菌、嬰兒雙歧桿菌和長雙歧桿菌外,大多數腸道細菌對低聚木糖的利用都很差2,15。人體口服試驗證明,成人每天口服0.7g 低聚木糖,就能產生顯著的效果,2周后大腸桿菌中雙歧桿菌的比例從8.9%增加到17.9%,而擬桿菌(可能的致病菌則從52.6%減少到44.4%;3周后,雙歧桿菌的比例增加到20.2%,擬桿菌降至32.9

5、%14。另外,通過增殖雙歧桿菌等有益菌,低聚木糖還能達到防止腹瀉、便秘、抵抗腫瘤和分解致癌物等功能。2.4防齲齒低聚木糖不能被口腔內變異鏈球菌等細菌分解成粘著性的單糖如葡萄糖、果糖、半乳糖等,與蔗糖并用時能阻止蔗糖被齲齒病原菌作用而生成水不溶性的高分子葡聚糖(牙垢,因此低聚木糖具有無齲齒性及抗齲齒性8,適合作為兒童食品的甜味添加劑2。2.5促進鈣的吸收低聚木糖與食物的配伍性好,當低聚木糖和鈣同時攝入時,不僅不會影響機體對鈣的吸收,反而能起到促進作用。通過試驗,用2%低聚木糖水溶液和鈣同時讓白鼠自由攝取7d 后,在低聚木糖的作用下,大白鼠對鈣的消化吸收率提高了23%,體內Ca 的保留率提高了21

6、%1。因此低聚木糖可作為開發孕婦、老年人食品的理想原料2。2.6無毒性,安定性低聚木糖和細菌制劑的最大差別是它沒有任何毒副作用,長期使用不會引起動物體內微生物的抗藥性,不引起動物產品的藥物殘留和導致環境污染。對白鼠進行喂養試驗,結果表明,試驗期內動物生長發育良好,體重、食物利用率、血常規、血生化、臟器系數等各項指標均在正常值范圍內,病理組織學檢查亦未見異常1。3低聚木糖的應用3.1農業上的應用低聚木糖可以作為農作物的營養物,不僅能提高作物的生長速度,還能提高作物的抗病能力。用低聚木糖對番茄種子進行浸種,盆栽試驗結果表明,低聚木糖不僅能促進番茄種子的發芽生長,而且對番茄植株的生物量、根重有明顯的

7、增加效果。施低聚木糖后,植株莖葉健壯,番茄對土壤中N 、K 養分的吸收增加,同時提高土壤微生物的活性,表現為土壤微生物C 、N 的增加16。因此低聚糖作為生態肥料在農業中具有廣闊的應用前景。3.2飼料工業中的應用低聚木糖是一類新型綠色、保健低聚木糖的特性及應用研究進展姬小明1,呂全建2,趙銘欽1*(1.河南農業大學農學院,河南鄭州450002;2.鄭州牧業工程高等專科學校,河南鄭州450008摘要對低聚木糖進行了簡單介紹,闡述了其特性及應用方面的研究進展,并對其進行了展望。關鍵詞低聚木糖;特性;應用中圖分類號Q539文獻標識碼A 文章編號0517-6611(200723-07088-02Res

8、earch Progress of Characteristics and Application of Xylo !oligosaccharideJI Xiao !ming et al (College of Agronomy,Henan Agricultural University,Zhengzhou,Henan 450002Abstract Xylo !oligosaccharide,a kind of functional oligosaccharide,could be used extensively in many fields.Research progress of cha

9、racteristics and application of xylo !oligosaccharide was introduced in this article.Key words Xylo !oligosaccharide;Characteristics;Application(上接第7072頁10KUBOTA C ,FUJIWARA K ,KITAYA Y ,et al.Recent advances inenvironment control in micropropagationMGOTO E ,KURATA K ,HAYASHI M ,eds.Plant production

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15、作用,減少腸道內有害菌的數目,明顯提高動物免疫力及飼料轉化率。對蛋雞使用該添加劑后,能顯著提高蛋雞的產蛋性能,降低料蛋比,增加養雞效益。試驗結果表明,在飼料中添加0.05%低聚木糖,能提高蛋雞產蛋率4%5%17。肥育豬日糧中添加低聚木糖能有效提高肥育豬日增重。2005年潘飛等試驗發現,添加低聚木糖的試驗組較對照組日增重分別提高7.5個百分點,低聚木糖組的采食量較對照組提高5.3個百分點,而料重比則分別降低2.1個百分點18。2006年,沈陽農業大學郭雪峰等研究表明,添加低聚木糖可提高仔豬日增重、降低腹瀉、提高飼料轉化率19,經濟效益顯著。3.3食品工業中的應用在食品中添加低聚木糖,不用擔心在食

16、品加工和貯藏中導致的有效成分分解,使用起來十分方便,而且適用于在各種食品體系中。低聚木糖對雙歧桿菌高效的增殖作用可以彌補其生產成本高的缺點。總之,和其他功能性低聚糖相比,低聚木糖具有使用方便、安全、穩定,經濟價值高等特點1。由于人體的胃腸道內沒有水解低聚木糖的酶系統,低聚木糖很難為唾液、胃液、胰液、小腸液等消化液所降解,能量很低,服用后不會引起血糖升高,因此低聚木糖還是糖尿病人和肥胖患者的理想甜味劑。在日本,低聚木糖替代蔗糖而廣泛應用于飲料2、糖果、糕點、冰淇淋、乳制品及調味品等食品的生產上1。另外,研究證實,食品中添加難消化的低聚木糖有改善便秘的效果2。3.4其他方面應用由于低聚木糖具有表面

17、活性部位,能夠提高機體抗病力,激活免疫系統等功能,因此可在醫藥中廣泛應用8,如用于預防和治療腹瀉、降低幼兒耳炎發病率等2。4展望近幾年,低聚木糖已經成為國內外研究者的研究熱點。在國外,尤其在日本,低聚木糖的應用功能已引起人們的高度重視,其年需求量已達1500t ;在我國,低聚木糖等功能性食品的出現,不僅將促進我國低聚糖工業向一個新的方向發展,而且還可以處理農林廢料,變廢為寶,保護環境。因此,低聚木糖產業的發展具有很大的經濟效益和社會效益。參考文獻1李佳.低聚木糖的生產及應用研究綜述J.江西食品工業,2004(3:32-35.2徐冬,韓玉,杰徐忠.低聚木糖的綜合開發利用J.食品研究與開發,200

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19、ERUO.Development of functional oligosac !charides inJapan J.Trends in Glycoscience and Glycotechnology ,2003,15(82:57-64.8章中,徐桂花.關于低聚木糖的淺談J.寧夏農學院學報,2003,24(3:75-78.9黃海,楊瑞金,王璋.低聚木糖的脫色工藝J.無錫輕工業大學學報,2002,21(2:125-12910王蓉,周俊,杜文興,等.低聚木糖在飼料生產中的應用機理J.畜禽業,2006(12:31-33.11勇強,徐勇,余世袁,等.低聚木糖在飼料工業中的應用J.飼料研究,2004(4:17-19.12單黎然,龔月樺,賈建光,等.4種重要功能性低聚糖的研究進展J.西北農林科技大學學報:自然科學版,2006,4(7:96-99.13徐勇,余世袁,勇強,等.低聚木糖對兩歧雙歧桿菌的增殖J.南京林業大學學報:自然科學版,2002,26(1:9-1214楊瑞金,許時嬰,王璋,等.低聚木糖的功能性質與酶法生產J.中國食品添加劑,2000(2:89-93.15許正宏,熊筱晶,陶文沂,等.低聚木糖的生產及應用研究進展J.食品與發酵工業,2002,28(1:56-59.16王德漢,戴苗,廖宗文,等.蔗渣