低聚糖是一種新型功能糖源，在食品中有著廣泛的應(yīng)用、保健品、飲料、醫(yī)藥、飼料添加劑等領(lǐng)域。低聚糖集營(yíng)養(yǎng)、保健、食療是綜合的，廣泛應(yīng)用于食品、保健品、飲料、醫(yī)藥、飼料添加劑等領(lǐng)域。

低聚糖

它是替代蔗糖的新型功能糖源，面向21世紀(jì)“未來(lái)型”新一代功能性食品。它是一種應(yīng)用范圍廣應(yīng)用前景好的新產(chǎn)品，近年來(lái)在國(guó)際上相當(dāng)流行。美國(guó)、日本、歐洲等地都有大規(guī)模生產(chǎn)我國(guó)低聚糖的開發(fā)應(yīng)用始于90年代中期，發(fā)展迅速。 

現(xiàn)有形式的寡糖是指含有2個(gè)-由10個(gè)糖苷鍵聚合而成的化合物糖苷鍵由一種單糖的糖苷羥基和另一種單糖的羥基脫水縮合而成。通常與蛋白質(zhì)或脂類共價(jià)結(jié)合，并以糖蛋白類或糖脂類形式存在。  寡糖通常通過(guò)糖苷鍵轉(zhuǎn)化2-四個(gè)單糖連接形成一個(gè)小的寡聚體，包括功能性寡糖和普通寡糖這些寡糖的共同特征如下：難以被胃腸道消化吸收，甜度和熱量低，基本不升高血糖和血脂。 

最常見的低聚糖是二糖，也稱二糖，是由兩個(gè)單糖通過(guò)糖苷鍵結(jié)合而成連接它們的共價(jià)鍵主要有兩種：N-糖甘鍵型和O-糖苷鍵型。 

1. N-糖苷鍵型：寡糖鏈與多肽上Asn的氨基相連。有三種主要類型的寡糖鏈：高甘露糖型、雜合型和復(fù)雜型。 

2. O-糖苷鍵型，寡糖鏈與多肽鏈上Ser或Thr的羥基相連，或與膜脂的羥基相連。在大蒜、洋蔥、牛蒡、蘆筍、豆類、蜂蜜等食物中有低聚糖。 

低聚糖可以從天然食物中提取，也可以通過(guò)生化技術(shù)和酶反應(yīng)，利用淀粉和雙糖（如蔗糖等）合成。 

低聚糖罐頭 不會(huì)被人體胃酸破壞，也不會(huì)被消化酶分解。但可以被腸道內(nèi)的細(xì)菌發(fā)酵，轉(zhuǎn)化為短鏈脂肪酸和乳酸。隨著結(jié)腸內(nèi)發(fā)酵方式和吸收狀態(tài)的不同，這些不能直接吸收但可以發(fā)酵的碳水化合物每克可以產(chǎn)生0左右-2.5卡路里的熱量。然而，低聚糖的生理活性越來(lái)越受到重視。 

命名

低聚糖的系統(tǒng)方法不同于還原糖的系統(tǒng)方法。非還原糖是根據(jù)糖苷來(lái)命名的例如，蔗糖是一種非還原性雙糖，可命名為葡萄糖苷或果糖苷糖苷鍵在兩個(gè)半縮醛羥基之間形成。 

三糖以上的非還原性低聚糖的命名類似于二糖，根據(jù)糖基-糖基-糖苷方式進(jìn)行。兩個(gè)數(shù)字用于表示由糖苷鍵連接的碳原子，它們位于糖基名稱之間，并用括號(hào)中的箭頭隔開箭頭的方向是從半縮醛羥基碳原子到醇羥基碳原子。

還原性雙糖的系統(tǒng)命名是按照一個(gè)糖基取代另一個(gè)單糖的醇羥基的方式進(jìn)行的，從非還原性糖基開始，用數(shù)字表示取代醇羥基的位置，加上取代糖名。也可以用兩個(gè)數(shù)字表示糖苷鍵連接的相關(guān)碳原子，放在括號(hào)內(nèi)，用箭頭隔開箭頭的方向是從半縮醛羥基碳原子到醇羥基碳原子。

對(duì)于減少二糖以上的低聚糖，系統(tǒng)方法類似于二糖。按照糖基-糖基-糖方式進(jìn)行。從非還原糖基名開始，依次列出另一個(gè)糖名，最后是還原糖名連接碳原子的位置用糖名和糖名之間的括號(hào)和數(shù)字表示

分類

低聚糖主要有兩種，一種是麥芽低聚糖，容易消化、低甜度、低滲透性，能延長(zhǎng)能量供應(yīng)時(shí)間，增強(qiáng)體質(zhì)耐力抗疲勞等功能（或大）體力消耗和長(zhǎng)期劇烈運(yùn)動(dòng)后容易出現(xiàn)脫水能量?jī)?chǔ)備血糖消耗減少體溫升高肌肉和神經(jīng)傳導(dǎo)受損大腦功能障礙等一系列生理變化和癥狀食用麥芽糖寡糖后，不僅可以維持血糖水平，減少血乳酸的產(chǎn)生，還可以平衡胰島素人體實(shí)驗(yàn)證明，使用低聚糖后，耐力和功能強(qiáng)度可提高30%以上，效果非常明顯。 

另一種叫做“雙歧因子”的異麥芽低聚糖。這種糖作為雙歧桿菌的增殖因子進(jìn)入大腸，可有效促進(jìn)人體內(nèi)有益菌雙歧桿菌的生長(zhǎng)繁殖，抑制腐敗菌的生長(zhǎng)，長(zhǎng)期食用可減緩衰老、通便、抑菌、防癌、抗癌、減輕肝臟負(fù)擔(dān)、提高營(yíng)養(yǎng)吸收率，尤其是鈣的吸收率、鐵、鋅離子的吸收可以改善乳制品中乳糖的消化率和脂質(zhì)代謝低聚糖含量越高，對(duì)人體的營(yíng)養(yǎng)保健作用越大。 

低聚糖是由單糖組成的，所以和單糖有相似的理化性質(zhì)，但也有自己的個(gè)性。 

1. 低聚糖能形成晶體，溶于水，味甜。 

2. 有旋光度。 

3. 低聚糖根據(jù)其分子結(jié)構(gòu)的不同，可分為還原糖和非還原糖。還原糖具有與單糖相同的性質(zhì)，如在水溶液中自旋變化，形成糖苷，形成糖類，減少感覺試劑等。非還原糖不具備這些性質(zhì)。 

4. 可被酸或酶水解，水解產(chǎn)物是構(gòu)成寡糖的單糖。一般來(lái)說(shuō)，兩個(gè)半縮醛羥基鍵合的糖苷鍵最容易水解。例如棉子糖用弱酸水解時(shí)，產(chǎn)生果糖和稠密的二糖，用強(qiáng)酸水解時(shí)，產(chǎn)生果糖、葡萄糖和半乳糖，這說(shuō)明蔗糖的糖苷鍵更容易水解。 

自然界中只有少數(shù)植物含有天然功能性低聚糖。例如：洋蔥、大蒜、芒殼、天門冬、菊苣根和洋薊含有低聚果糖，大豆含有大豆低聚糖。 

但從普通人的日常飲食習(xí)慣來(lái)看，一個(gè)人每天從天然食物中攝取低聚糖往往很難達(dá)到每日推薦量標(biāo)準(zhǔn)。為嬰幼兒添加一些額外的低聚糖、成年人、老年人、工作壓力大的人，想擁有健康消化系統(tǒng)的人都是非常有益的。

保健作用

1）改善人體內(nèi)的微生態(tài)環(huán)境，有利于雙歧桿菌等有益菌的增殖通過(guò)代謝產(chǎn)生有機(jī)酸來(lái)降低腸道內(nèi) pH的pH值，抑制腸道內(nèi)沙門氏菌和腐敗菌的生長(zhǎng)，調(diào)節(jié)胃腸功能，抑制腸道腐敗，改變大便性質(zhì)，預(yù)防便秘，增加維生素合成，提高人體免疫功能。

2）低聚糖類似于水溶性植物纖維，可以改善血脂代謝，降低血液中膽固醇和甘油三酯的含量；

3）低聚糖是非胰島素依賴型的，不會(huì)升高血糖，適用于高血糖和糖尿病患者

4）因?yàn)楹茈y被唾液酶和腸道消化酶水解，所以熱值很低，很少轉(zhuǎn)化為脂肪；

5）齲齒菌不形成基質(zhì)，也沒(méi)有凝固菌的作用，可以預(yù)防齲齒。

因此，低聚糖作為一種食品配料被廣泛應(yīng)用于乳制品中、乳酸菌飲料、雙歧桿菌酸奶、谷物食品和保健食品，尤其適用于嬰幼兒和老年人。在保健食品系列中，也有單獨(dú)用低聚糖制成的口服液，直接用于調(diào)節(jié)腸道菌群、潤(rùn)腸通便、調(diào)節(jié)血脂、調(diào)節(jié)免疫等。

低聚糖是難還是能 不能被人體消化和吸收，提供的能量很低或根本沒(méi)有，因?yàn)槿梭w沒(méi)有我們沒(méi)有分解和消化低聚糖的酶系統(tǒng)。一些功能性低聚糖，如異麥芽低聚糖、低聚果糖、乳果糖低聚糖具有一定的甜度，是一種很好的功能性甜味劑，可以在低能量食品中發(fā)揮作用，比如減肥食品、糖尿病患者食品、高血壓病人食品。

名稱 主要部件和組合類型 主要用途

麥芽糖寡糖葡萄糖(α—1，4糖苷鍵結(jié)合) 滋補(bǔ)抗菌

異麥芽低聚糖葡萄糖（α—1，6糖苷鍵結(jié)合）預(yù)防齲齒，促進(jìn)雙歧桿菌增殖

環(huán)糊精 葡萄糖（環(huán)狀α—1，4糖苷鍵結(jié)合）低熱值，防止膽固醇堆積

龍膽二糖葡萄糖（β—1，6糖苷鍵結(jié)合）苦 可以形成一個(gè)包裝接頭

偶聯(lián)糖(糖) 葡萄糖(α—1，4糖苷鍵結(jié)合)蔗糖 預(yù)防齲齒

果糖低聚糖 果糖（β—1，2糖苷鍵結(jié)合）蔗糖 促進(jìn)雙歧桿菌的增殖

Pantose  葡萄糖（α—1，6糖苷鍵結(jié)合）果糖 預(yù)防齲齒

海藻糖葡萄糖（α—1，1糖苷鍵結(jié)合）果糖 防齲齒，甜

蔗糖寡糖 葡萄糖（α—1，6糖苷鍵結(jié)合） 如蔗糖可以預(yù)防齲齒，促進(jìn)雙歧桿菌的增殖

牛奶低聚糖 半乳糖（β—1，4苷鍵結(jié)合）葡萄糖骨架 可以預(yù)防齲齒，促進(jìn)雙歧桿菌的增殖

殼寡糖 乙酰氨基葡萄糖（β—1，4苷鍵結(jié)合）蔗糖 的抗腫瘤活性

大豆低聚糖 半乳糖（α—1，6糖苷鍵結(jié)合）蔗糖 促進(jìn)雙歧桿菌的增殖

半乳糖寡糖 半乳糖（β—1，6糖苷鍵結(jié)合）蔗糖 促進(jìn)雙歧桿菌的增殖

果糖低聚糖 半乳糖（α—1，2′β—1′，2糖苷鍵結(jié)合）優(yōu)質(zhì)甜味

木寡糖 木糖（β—1，4糖苷鍵結(jié)合）水分活性調(diào)節(jié)。

低聚糖很難或不會(huì)被人體消化吸收所以低聚糖提供的能量很低或者根本沒(méi)有，可以在低能量食品中發(fā)揮作用，最大限度地滿足愛吃甜食又擔(dān)心發(fā)胖的人的要求，也可以用于糖尿病人、肥胖病人食用。

激活腸道雙歧桿菌，促進(jìn)其生長(zhǎng)繁殖雙歧桿菌是人體腸道內(nèi)的有益菌，隨著年齡的增長(zhǎng)，其菌數(shù)會(huì)逐漸減少。腸道內(nèi)雙歧桿菌的數(shù)量已經(jīng)成為衡量人體健康的指標(biāo)之一。隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)的飛速發(fā)展，廣譜強(qiáng)效的抗生素被廣泛用于治療各種疾病，不同程度地破壞了人體腸道內(nèi)正常的菌群平衡。所以要有目的的增加腸道有益菌的數(shù)量。攝入雙歧桿菌產(chǎn)品簡(jiǎn)單可靠，但這些產(chǎn)品從生產(chǎn)到銷售受到諸多條件的制約，通過(guò)攝入功能性低聚糖來(lái)促進(jìn)腸道內(nèi)雙歧桿菌的自然增殖是比較可行的。

抑制腸道腐敗產(chǎn)物產(chǎn)生人體腸道腐敗菌（如產(chǎn)氣莢膜梭菌和大腸桿菌）將氨基酸轉(zhuǎn)化為氨、吲哚等腐敗產(chǎn)物。每天吃10克大豆低聚糖粉，能明顯減少腐敗產(chǎn)物，同時(shí)還能抑制那些與腸道內(nèi)致癌物形成有關(guān)的β－葡萄糖苷酶和偶氮還原酶。

低聚糖是一種難消化的糖，不被胃酸和胃酶分解，有一定的甜味，人體攝入后基本不升高血糖、血脂。進(jìn)入腸道后被大腸內(nèi)的雙歧桿菌利用，而不被有害菌利用被稱為雙歧桿菌因子，可作為功能性食品配料廣泛應(yīng)用于各種食品中。

獲得低聚糖主要有五種方法： 

1. 是從天然原料中提取的； 

2. 使用轉(zhuǎn)移酶、水解酶催化糖基轉(zhuǎn)移反應(yīng)的合成； 

3. 天然多糖的酶水解； 

4. 天然多糖的酸水解； 

5. 化學(xué)合成； 

從食品工業(yè)的角度來(lái)看，低聚糖作為一種功能性基料，必須考慮生產(chǎn)成本因此，比較好的方法是利用生物技術(shù)，即酶水解或酶轉(zhuǎn)移來(lái)生產(chǎn)各種低聚糖。科學(xué)家基本達(dá)成共識(shí)，使用酶可能是大量合成低聚糖的唯一有效方法。 

功能性食品將是21世紀(jì)的食品。功能性低聚糖是一種優(yōu)良的功能性食品基料中國(guó)已將滿足不同人群需求的特殊營(yíng)養(yǎng)產(chǎn)品作為21世紀(jì)食品工業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)，新型低聚糖將是這些特殊營(yíng)養(yǎng)食品的重要功能強(qiáng)化劑。在日本歐美已有十余種新型低聚糖商業(yè)化生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于各種功能性保健品、嬰兒食品的產(chǎn)量、生產(chǎn)品種和應(yīng)用范圍迅速增加。