王少伟　张金秋　戚繁　徐春祥

摘 要：功能性低聚糖是指由2～10个单糖通过糖苷键连接形成的直链或支链低度聚合糖。人体的唾液和胃肠道内没有水解功能性低聚糖的酶类，功能性低聚糖能直接进入大肠被有益菌利用，是人体肠道有益菌的益生因子。不同的功能性低聚糖具有多种生理功能，在婴幼儿食品、烘焙工业和饮料工业均有广泛的应用。本文对功能性低聚糖的最新应用进行概述，以期对功能性低聚糖相关产品的进一步研发提供指导。

关键词：功能性低聚糖;婴幼儿食品;烘焙工业;饮料工业

Abstract：Functional oligosaccharides are low-grade polysaccharides linked by 2～10 monosaccharides through glycoside bonds to form straight or branched chains. There are no enzymes hydrolyzing functional oligosaccharides in saliva and gastrointestinal tract of human body. Functional oligosaccharides can directly enter the large intestine and be utilized by beneficial bacteria， which is a probiotic factor of beneficial bacteria in human intestinal tract. Functional oligosaccharides have many physiological functions. They are widely used in infant food， baking industry， beverage industry. In this paper， the latest applications of functional oligosaccharides are summarized in order to guide the further development of functional oligosaccharides related products.

Key words：Functional oligosaccharides; Infants foods; Baked food industry; Beverage industry

中圖分类号：TS218

糖分4大类：①单糖，如葡萄糖，身体可以直接吸收转为能量。②双糖，双糖经消化系统分解成单糖。③低聚糖，包括普通低聚糖和功能性低聚糖。④多糖，由多个糖基组成，也叫免疫多糖[1]。功能性低聚糖是指由2～10个单糖，通过糖苷键聚合而成的，不能被人体胃酸、胃酶降解，不被小肠吸收能直接进入大肠的一种低聚糖[2]。功能性低聚糖可以促进肠道蠕动，抑制有害菌，促进益生菌繁殖，润肠。功能性低聚糖作为新生理活性物质，在国际上已发展成为一个利用基因工程、蛋白质工程、糖工程等现代生物技术手段，涉及医学、化学等学科的综合学科[3-4]。随着经济的迅猛发展，人们对食品的需求已不仅仅停留在满足温饱阶段，具有低能量，抗龋齿，益生等功能的食品越来越受到消费者青睐。近年来，研究者提取出不同种类的功能性低聚糖，并在食品工业中进行了广泛的应用研究。

1 功能性低聚糖的应用研究

1.1 功能性低聚糖在婴幼儿食品中的应用研究

婴幼儿肠道内的菌群是按照一定比例组成的，各个菌群之间相互制约，相互依存。婴儿肠道内的菌群呈现出自主的生态平衡，一旦这样的平衡被打破，就会导致肠道菌群失调症[5]。促进婴儿肠道内有益菌的生长，抑制病原性细菌的过度繁殖，是治疗肠道菌群失调症较为有效的手段[6]。益生元是能够选择性地促进机体肠道内原有的一种或有限几种有益细菌（益生菌）生长或其活性的一种非消化性的食品功能因子[7]。益生元通常是指功能性低聚糖。母乳中含有大量的有益于肠道有益菌繁殖的功能性低聚糖，通过母乳喂养婴儿培育起来的完整肠道微生物菌群，是婴儿免疫系统后天形成的重要决定因素，这已经成为广泛的共识[8]。近年来，婴儿母乳腹泻症状也屡见不鲜。针对母乳不足或不能用母乳喂养的情况，需在婴幼儿食用的配方食品中添加功能性低聚糖。目前，国内外功能性低聚糖对婴幼儿肠道菌群改善的理论研究已较充分。Vester Boler等[9]介绍了功能性低聚糖能被婴幼儿大肠中的双歧杆菌和乳酸菌利用，通过增加有益菌数量，抑制有害菌繁殖，从而提高婴幼儿免疫力。秦雪梅等[10]采用体外静置培养技术，分析低聚果糖、低聚半乳糖和水溶性膳食-聚葡萄糖对婴儿肠道菌群中双歧杆菌、乳杆菌数、大肠杆菌和梭菌生长的影响，证实了功能性低聚糖的肠道益生作用。李艳莉等[11]采用了传统体外培养与体内培养两种方法，比较了低聚果糖和低聚半乳糖对婴幼儿肠道的益生功能，研究也证实了功能性低聚糖能有效调节肠道菌群失衡的情况。在功能性低聚糖对婴幼儿肠道益生的理论研究基础上，功能性低聚糖婴幼儿产品也开始陆续研制。目前，一些婴幼儿奶粉中已经开始添加低聚果糖和低聚半乳糖。这种婴幼儿奶粉既可以模拟母乳营养结构，又具有提高婴幼儿免疫力的优点[12]。Le Ye等[13]采用含有罗伊氏乳杆菌、低聚果糖、低聚半乳糖的婴儿配方奶粉对新生儿进行喂养，结果表明食用该配方奶粉的婴儿各方面指标均不低于世界卫生组织规定的儿童生长标准。吴芝岳[14]采用乳双歧杆菌Bi-07、动物双歧杆菌BB-12、维生素B1、B2、低聚半乳糖和葡萄糖浆复配研制了婴幼儿益生菌产品，服用该产品能有效减轻宝宝腹泻。综上所述，添加有功能性低聚糖的益生菌产品对于婴幼儿的肠道菌群改善有着显著的作用，可以有效避免婴幼儿腹泻用抗生素治疗所产生的副作用。目前，功能性低聚糖在婴幼儿功能性产品中应用的种类仍然较少，主要局限在低聚果糖和低聚半乳糖[15]。不同种类、不同来源的功能性低聚糖在婴幼儿食品中的应用有待研究。山药低聚糖、牛蒡低聚糖、香蕉低聚糖等已被证实对于乳杆菌、双歧杆菌等益生菌有促进生长的作用，对于人体肠道具有一定的益生作用[16-17]。随着不同种类的功能性低聚糖益生作用、对婴幼儿生长是否有副作用的安全性测试的进一步开展，会有更多的功能性低聚糖被应用于婴幼儿食品中，这对于我国功能性低聚糖产业链发展，促进婴幼儿肠道健康有着重要的意义。

1.2 功能性低聚糖在烘焙工业、饮料工业中的应用

功能性低聚糖甜度较蔗糖低，不能被人体口腔腐败菌利用，不能被人体肠道消化吸收，热值较低。低聚半乳糖与蛋白质共热会发生美拉德反应，能够产生令人愉悦的香味。国外，功能性低聚糖在早餐麦片、面包、饼干中的应用均已有报道[18]。国内，叶娴等[19]研制了异麦芽低聚糖面包，发现添加异麦芽糖对面包感官无不良影响，能有效延缓面包老化速率。功能性低聚糖在饼干中也有应用报道[20]。功能性低聚糖烘焙食品具有低热值、抗龋齿、改善肠道菌群等优点，较适合幼儿、中老年、糖尿病患者及消化功能下降人群食用，具有较好的市场前景。

功能性低聚糖能够促进钙、镁、锌、铁等矿物元素的吸收，并具有改善人体疲劳，提高人体免疫力的功能[21]。随着全球保健品的发展，具有保健功能的饮料越来越受到市场的关注。功能性低聚糖在饮料工业的应用主要集中在抗疲劳运动营养型产品方面[22-23]。赵永峰等[24]研究了功能性低聚糖与乳清蛋白对足球运动员运动能力的影响，结果表明补充功能性低聚糖与乳清蛋白能有效地保护红细胞功能，预防血红蛋白水平的下降，同时可提高运动员体能、促进疲劳的消除，对维持肌肉微结构有积极作用。王一然等[25]通过添加螺旋藻、大豆低聚糖、大豆多肽、牛磺酸、维生素B12、烟酰胺和益生菌等配料开发了运动营养发酵乳，并根据动物运动能力对其运动营养功能进行验证，证实该产品具有明显的增强体力、缓减疲劳的功效。朱畅等[26]研制了魔芋低聚糖、枸杞、菊花复合饮料，该复合饮料具有营养、保健的功能，色泽、香味、口感俱佳。功能性低聚糖饮料具有低热值，低甜度等优点，并具有一定的保健功能，对促进我国保健饮料的发展意义重大。

2 结语

功能性低聚糖因其具有特殊的结构和众多生物活性，而受到国内外学者的关注，其应用研究是目前科学研究的热点之一。仍然存在众多种类的功能性低聚糖在婴幼儿食品、食品保藏、烘焙与饮料工业、饲料工业、保健品中未能实现产业化应用，因此加大功能性低聚糖应用研究对于实现功能性低聚糖的高值化利用，提高我国工业产品质量有着重要的意义。

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