低聚糖在功能性食品中的应用研究进展

◎ 李 红

（新郑市食品药品检验检测中心，河南 郑州 451100）

功能性食品作为21世纪食品行业较为关注的产品，能够满足不同人群对特殊营养品的需求。新型低聚糖作为这些特殊营养品的功能强化剂，无法被上消化道所分解，一般在肠道中发挥自己独特的生理功能，进而维持宿主机体健康。本文详细论述了低聚糖的生理功能及其在功能性食品中的应用进展。

1 低聚糖所具备的生理功能

1.1 调节肠道菌群，维持肠道环境

人体肠道生态环境良好对人体健康有一定的影响，不良的生活方式和饮食习惯容易导致肠道环境中毒素积累，致使肠道内的生态环境受到破坏。人体肠道内的双歧杆菌数量越多，对人体越有益。低聚糖在经由人体吸收后，可选择性地刺激一些益生菌的增长，如双歧杆菌和乳酸菌等，从而抑制肠道内腐败菌的生长，改善肠道微生态，预防结肠直肠癌等病症。相关数据表明，由于双歧杆菌利用低聚糖代谢产生了大量醋酸和乳酸等短链脂肪酸，可促进肠道蠕动、增加粪便湿润度，如果每天摄入功能性低聚糖6～12 g，一周内有明显的抗便秘效果[1]。

1.2 加强小肠内矿物质元素吸收

截止2020年12月，中国居民营养与健康现状调查数据中明确提出，人群微量营养元素缺乏是我国城乡居民普遍存在的问题。以贫血为例，我国18岁及以上居民贫血率为8.7%，6～17岁儿童青少年贫血率为6.1%，孕妇贫血率为13.6%，而贫血主要是因为缺乏微量元素铁引起的。我国居民膳食结构不合理，水果、豆及豆制品、奶类消费量不足。提高我国现有膳食中矿物质成分水平，也是增强人体钙、铁等矿物质吸收的重要措施。功能性低聚糖不易被口腔和胃中含有的酶类物质分解，因而可直接进入到肠道内。肠道内的双歧杆菌和乳杆菌等益生菌能够利用低聚糖进行代谢产生有机酸，降低肠道内的pH，从而提高钙、镁、铁等矿物质的溶解性和人体吸收率。同时还可降低β-葡萄糖苷酶在人体肠道内的活性，减少其在人体肠道内产生更多有害毒物，促使人体尽快排出体外[2]。

1.3 增强机体免疫和抗癌能力

人体免疫系统不仅包括免疫器官和免疫细胞，同时还包括免疫组织以及免疫分子等[3]。经由相关学者研究证实，低聚糖作为外援抗原的佐剂，能够减缓人体对这些抗原的吸收，有效增强人体抗体。部分低聚糖具备提高免疫药物以及抗原免疫的能力，增强人体体系以及细胞的免疫作用。卫生部食品卫生监督检验所微生物室通过对动物和人体服用大豆低聚糖的观察试验，证实服用大豆低聚糖可使有益菌的数量明显增加、有害菌数量明显减少，从而改善公众营养健康，提升机体免疫能力，降低胃肠道癌症发 生风险。

1.4 降低胆固醇和血压值

低聚糖能促进人体肠道内双歧杆菌的生长，双歧杆菌的代谢物可与胆酸结合使其游离出来，抑制胆固醇的合成，胆汁酸可与胆固醇结合，随粪便排出体外，进而有效降低血脂[4]。有相关研究表明，人体心脏舒张压高低与粪便中的双歧杆菌数占总数的比率呈现明显的负相关，因此功能性低聚糖能有效降低血压。

2 低聚糖在功能性食品中的应用研究

2.1 在婴幼儿配方食品中的应用

每100 mL母乳中含有7 g碳水化合物，其中90%为乳糖，其余则为寡糖。寡糖是由2～10个单糖分子聚合形成的直链和支链低聚糖，这类物质在人们的口腔和小肠中不能被消化分解，只能通过大肠内的菌群代谢被利用。因此，母乳中存在有利于幼儿肠道有益菌群繁殖的寡糖，帮助幼儿建立良好的肠道生态环境和后天免疫系统。而部分不能吃母乳的婴儿，可在其食用的婴幼儿配方食品中添加低聚糖，以替代母乳中寡糖的作用。

在目前的婴幼儿配方食品的相关研究中，低聚糖作为功能性食品添加剂，主要被应用到以牛奶为基础的配方奶粉和食品中，如婴幼儿营养产品美赞臣所推出的产品中含有独特的益生元组合PDX GOS，模拟母乳低聚糖的作用，有助于婴幼儿成长。

2.2 在老年人配方食品中的应用

中国正在逐渐进入老龄化时代，而由于年龄原因，老年人身体机能会出现衰老现象，器官机能下降，尤其是消化吸收、代谢功能、排泄功能及循环功能减退。同时因为缺钙，会出现牙齿问题，还易患骨质疏松症。低聚糖作为益生因子，能够有效调节肠道菌群，改善肠道微生态环境，以低聚糖作为食品配料能够提升老年人配方食品的功效。

低聚糖被发酵后会产生有机酸，促进钙质在大肠内的吸收，增加老年人膳食中钙质的吸收率。同时促进肠道蠕动，改善老年人的排泄及循环功能，从而降低患病几率，延缓人体衰老。MONTILLA等人专为老年人研究了一种可控制半乳糖含量的含有低聚半乳糖的老年人奶粉，以缓解老年人的乳糖不耐受症状[5]。

2.3 在孕产期食品中的应用

部分孕妇因孕期体重没有得到良好的控制，容易发生妊娠高血压和妊娠期糖尿病，或出现因巨大儿导致难产，产后出血及新生儿窒息的情况。另外，孕妇血糖高，婴儿大脑会受到损害，孕妇适当性摄入低聚糖可有效缓解上述现象。低聚木糖的甜度很低，对pH值（pH=2.5～7）及热（100 ℃）的稳定性较好，在酸性条件下基本不分解，被广泛应用于酸奶及乳酸菌饮料中。血糖偏高的孕妇可以食用含有低聚糖的原味酸奶，其中含有7%的糖、乳蛋白质和乳酸等压制血糖反应的成分，可减缓餐后血糖上升速度。在孕产期食品中适当添加低聚果糖，可以为肠道的益生菌提供能量，促进孕妇肠道健康，保证孕妇孕期能够很好地吸收各类营养[4]。

2.4 在减肥保健食品中的应用

在部分无糖产品中，往往含有糖醇、低聚糖及高倍甜味剂等，它们拥有一定甜味口感，不会影响血糖的升高，进而减少食用者对热量的摄入。膳食纤维中的可溶性膳食纤维包括功能性低聚糖，功能性低聚糖作为一种无残留、化学性质稳定、无毒、无害、无副作用的绿色添加剂，对动物机体肠道菌群调节作用效果显著。低聚糖能量低，可作为食品甜味剂应用到减肥保健食品中，通过减少人体能量摄入，促进脂肪代谢释放能量，以供人体正常工作活动所需，进而达到减肥的目的。目前，市面上已经出现了一些添加一定量低聚糖的咀嚼片、饮料以及糖果等减肥保健食品。

2.5 在调节血脂的保健食品中的应用

日常所食用的豆科植物中含有大量的大豆低聚糖物质，这些物质能够增加高密度脂蛋白的含量，降低血清中的胆固醇和甘油三酯物质，还有降低血压、预防便秘、保护肝脏的作用，可应用于降血脂的保健食品中。目前对低聚糖的动物实验表明，大豆低聚糖有一定的抗癌作用，因此可对其抗癌效果给予一定的期望。

3 结语

低聚糖作为功能因子，被广泛应用到各类食品配方中，从而满足人们对饮食健康的各种需求。科技信息的发展促使人们对低聚糖的研究不再局限于双歧杆菌的功能方面，开始对低聚糖的抗癌、降脂、降糖等方面开展研究。低聚糖在食品以及保健食品领域有非常广阔的发展前景，可将低聚糖应用于功能性食品中，结合医学、营养学以及食品科学等各类学科研发新型功能性食品。