低聚木糖生产技术及其对动物益生作用研究进展
2021-05-21任春霖董红丽王风芹宋安东
任春霖,董红丽,王风芹,宋安东
(河南农业大学 生命科学学院,河南 郑州,450002)
低聚木糖(xylooligosaccharides,XOS)是近年来备受关注的一种功能性低聚糖。XOS的甜度是蔗糖的30%~40%,与其他低聚糖,如低聚果糖(fructo oligosaccharide)和菊粉(inulin)相比,具有稳定性好、耐酸耐高温等优点[1]。除此之外,XOS不能被人体吸收,只能被肠道内的微生物利用,从而促进肠道内双歧杆菌(Bifidobacterium)、乳酸菌等有益菌产生对宿主有益的小分子脂肪酸,选择性抑制大肠杆菌(Escherichiacoli)、梭状芽孢杆菌(Clostridium)等有害菌和致病菌的生长,因此XOS被认为是具有益生元活性的可溶性膳食纤维[2-4],已被广泛应用于食品、保健品或者饲料添加剂中,且可作为糖尿病患者食品的增味剂。
XOS天然存在于水果、蔬菜中,也可以通过水解木聚糖(xylan)生产。XOS是由木糖残基链组成的寡糖,一般由2~7个木糖分子聚合而成,主链通过β-1,4-糖苷键连接,有不同的侧基修饰形成支链结构,不同的木聚糖来源和不同的工艺生产出的XOS的聚合度(degree of polymerization,DP)、侧基以及侧基的取代方式差别很大[5-7]。DP为2~4的XOS具有更高的益生元活性,也因此更受人们青睐[8]。本文对近年来XOS的生产技术研究进展进行了总结,并介绍了XOS作为饲料添加剂对动物的益生作用,以期为XOS的工业化生产和应用提供依据。
1 低聚木糖生产原料
木质纤维素作为农林业废弃物,其主要由纤维素(cellulose)、半纤维素(hemicellulose)和木质素(lignin)3种组分组成。XOS可通过木聚糖水解的方法获得,而木聚糖是木质纤维素中半纤维素的主要成分,因此,在工业生产中大多以农业残余物作为原料生产具有高附加值的XOS。……
