摘要：论述了低聚木糖的生理特性和相关领域应用，并简要概述了低聚木糖的发展前景。
关键字：低聚木糖；超强双歧因子；生理功能；应用
0引言
低聚木糖又称木寡糖，是指2-7个木糖分子以β-1.4糖苷键连接而成的功能性聚合糖。它在国外被誉为超强双歧杆菌增殖因子，其增殖功能是其它低聚糖的
近20倍，且对双歧杆菌有高效选择性增殖效果，与其它低聚糖相比，即使微量地摄入，也可增加体内双歧杆菌的数量。当前用低聚糖作为优良的双歧因子来源，不仅在国外受到青睐，近年来也被国人逐步认识。
1低聚木糖的四个显著特性
1.1具有高选择性增殖双歧杆菌的保健功能
低聚木糖是所有低聚糖类中增殖双歧杆菌功能最强的一个品种，它的功效性是其他低聚糖的近20倍[1]。在机体结肠部位具有高选择性增殖双歧杆菌等有益菌，抑制有害菌生长的生理特性。
低聚木糖具有很强的酸稳定性，不被胃酸分解，且人体胃肠道内没有水解低聚木糖的酶系，因此低聚木糖不易被消化吸收，而直接进入大肠优先被肠道双歧杆菌等有益菌所利用，同时不被其它有害菌所利用。这是因为双歧杆菌能分泌D-木糖苷酶，此酶可将低聚木糖分解为木糖，即而转化为有机酸作为其自身生长所需碳源达到增殖的目的，所以表现出极好的双歧杆菌增殖活性。而其它低聚糖如麦芽低聚糖、大豆低聚糖，酸稳定性较差，且会被人体消化液分解，有效到达结肠部位数量打折，因此，达到同样增殖数量，需要摄取量高达低聚木糖（有效日摄量为0.7-1.4g/d）的15-20倍。
另外，低聚木糖不论是体外实验，还是体内实验，稳定性较好。而其它低聚糖，在体外具有显著增殖双歧杆菌活性，到达结肠部位后的活性就有所降低，甚至完全消失。有的出现增殖双歧杆菌的同时，也增殖有害菌，如乳酮糖虽能促进双歧杆菌的增长，但也同时促进大肠杆菌及梭状芽孢杆菌的增长，对双歧杆菌没有选择增殖能力。
1.2摄入机体后，具有低能量的特性
低聚木糖因其独特的β-1,4糖苷键不被人体消化酶系分解，通过各种消化液降解实验证明，肠液、唾液、胃液、胰液几乎都不能分解低聚木糖，这也是低聚木糖不产生能量的原因。除此之外，机体摄入低聚木糖后也不会影响血糖浓度，不会增加血糖中胰岛素水平，更不会形成脂肪沉积，故可在低能量食品中发挥作用，最大限度地满足了那些喜爱甜品而又担心患糖尿病和肥胖病的人群的要求，这些患者均可放心食用[2]。
1.3有效摄入最少，具有使用方便的特性
1996年以来，低聚果糖、低聚异麦芽糖一直被广泛应用到食品、保健食品行业。通过验证功能性低聚糖每日摄取的有效剂量为:低聚果糖5.0～20.Og、低聚半乳糖8.0～10.Og、乳酮糖 3.0～5.Og、大豆低聚糖3.0～10.Og、异麦芽低聚糖15.0～20.Og、棉籽糖5.0～10.Og、低聚乳果糖3.0～6.Og、低聚木糖 0.7～1.4g。
日本厚生省健康营养学会特点保健品学术委员会[第64号]许可文曾提到，日本Suntory公司生产的低聚木糖产品的保健服用量为0.7-7.5g/日,就能有效提高肠道内有益菌的数量，起到显著的整肠功能。由以上数据可以看出，与肠道中产生有效功能的其他功能糖摄入量相比，低聚木糖的摄入量最少。
1.4酸、热稳定性好，具有较好的贮存和使用稳定的特点
与其他低聚糖相比，低聚木糖的突出特点是稳定性好，即使在酸性条件(pH=2.5～8.0)，120℃，保温30min，组分比例基本不变化(工厂和实验室实验数据)，保留率在99.7%。同时在山东龙力生物科技有限公司研制的“益常乐”低聚木糖营养醋产品，正是利用低聚木糖的这一特性，将其添加到总酸为1.8%、2.0%、2.5%的食醋产品中，该产品采用80℃,30min灭菌工艺生产，产品经3年自然室温贮存后进行含量测定，结果表明低聚木糖含量稳定，平均保留率为99.8%，证明了低聚木糖受贮存条件和时间的影响甚微，具有很好的贮存和使用稳定性，因此，不用担心加工和贮存方式对功效成分的影响。而大多低聚糖就不一样了，如低聚果糖在酸性条件下很容易分解成葡萄糖、蔗糖和果糖，从而使促进双歧杆菌增殖的活性降低，难以应用于人们喜欢的酸奶、乳酸菌饮料和碳酸饮料等酸性饮料中。
2低聚木糖的应用领域
2.1低聚木糖在乳制品中的应用
低聚木糖以其双歧杆菌增殖效果显著、热能低、添加量小、酸热稳定性好等特点，无配料先后顺序要求，完全适合乳制品加工工艺的高温灭菌特点。将其运用到乳制品配方中，有助于产品品质提高，主要应用在以下几个方面:
2.1.1在配方奶中的应用
低聚木糖主要起到促进微量元素钙、铁离子的吸收利用，补充人体所必需的B族维生素和有机酸，增加配方奶的营养功能和吸收效果。通过实验，用低聚木糖水溶液和钙同时让大白鼠自由摄取7天后，大白鼠对钙的消化吸收率提高了23%，体内钙的保留率提高了21%。
2.1.2在白奶中的应用
低聚木糖在一定程度上可以促进体内分解乳糖，调节亚洲人群的乳糖不耐症，使更多人群能够利用奶中的营养成分，丰富人民的营食结构。
2.1.3在发酵酸奶和活菌奶中的应用
低聚木糖可使有益菌在体酸的破坏下及时得到营养强化，并在肠道中快速增殖，并成功定植，是内外结合补充益生菌最为快速的办法。
目前，国内应用厂家以蒙牛、亚华、三鹿为代表，已将低聚木糖作为功能因子大量添加在固态奶和液态奶中。
2.2低聚木糖在医疗领域的应用
2.2.1在改善肠道功能紊乱中的应用
肠易激综合症（IBS）是消化系统常见疾病，属于肠道运动，分泌障碍的功能性紊乱，具有与排便相关或排便习惯改变相关的腹痛，并伴有不正常排便及腹胀症状。
又因IBS常伴有肠道菌群失调使症状更加复杂化，本病迄今尚缺乏特效疗法。
上海低聚木糖协作组在上海第二医科大学仁济医院等5家医院的 106例IBS患者为病例，以低聚木糖为唯一的调养试剂进行了服用低聚木糖的试验。试验表明低聚木糖对腹泻的缓解率为90%，便秘缓解率为88%，腹胀缓解率为81.1%腹痛缓解率为50%，尤其对轻度及中度腹泻、便秘、腹胀有明显效果。服用过程中未发现有任何副反应。
2.2.2在慢性肝炎伴肠道功能紊乱中的应用
肝脏功能异常影响肠菌群的结构和功能。反之，肠道菌群失调又可以影响肝脏功能，两者互为因果，引起机体一系列病理改变。禹城市人民医院通过对60例慢性肝炎患者服用低聚木糖的试验中证明低聚木糖能搞选择性增殖双歧杆菌，调整肠道菌群抵制病原菌，保护肝脏功能。
2.2.3在便秘治疗中的应用
便秘是现在最常见的消化道症状。老年人中更是最为常见。山东禹城市人民医院消化道内科采用低聚木糖口服液治疗老年人便秘患者30例取得了非常好的效果。临床试验证明低聚木糖可以有效地调节肠道微生物平衡，抑制有害菌生长。是治疗习惯性便秘的较为理想的产品。
2.3低聚木糖在其他领域的应用
2.3.1在健康食品中的应用
低聚木糖作为功能食品配料，应用范围十分广泛，可以开发普通健康食品、特殊保保食品、特殊人群食品等。在特殊保健品方面，可以与其它天然植物提取物复配，研究适合肠胃功能失调、肠功能紊乱、慢性肝炎等功能的产品，起到辅助治疗、有益于机体体能恢复的作用；在特殊食品方面，可以作为糖尿病、高血压、肥胖症、动脉硬化、龋齿患者作为食糖替代品，添加在餐桌食品、饼类食品、调味品、甜品点心、罐头、糖果中，满足其低能量、低血糖值的饮食需求；另外也可作为时尚消费品，如饮料、口香糖等休闲食品中，起到维护健康的目的。
2.3.2在酸性饮料中的应用
低聚木糖具有良好的酸热稳定性和极佳的储藏稳定性，可以广泛应用于各种饮料尤其是酸性饮料中。添加在pH值3.4的酸性饮料中，在室温下贮藏三年，其中低聚木糖的保留率达99.7%。在产品风味方面，低聚木糖口感与蔗糖无明显差别，因此在饮料中添加低聚木糖，能够部分取代蔗糖，具有增加产品功能卖点的作用，同时不用担心工艺影响产品功效成分受分解问题。蔗糖在100℃以上就会随着温度的增加而快速分解，且在pH值在3-4极易分解。其它一些低聚糖，如低聚果糖、低聚异麦芽糖在酸性条件下加热也容易分解而失去增殖双歧杆菌的作用。低聚木糖良好的酸热稳定性使得它在酸性饮料(如酸奶、乳酸饮料和碳酸饮料等)中有很大的发展空间。
2.3.3在饲料中的应用
随着生活水平的提高，人们对食品的要求不再局限于量的满足，而更加注意质的提高。在20世纪，抗生素的使用为提高动物生产水平、改善人类膳食结构做出了重大贡献，但长期使用抗生素带来的药物残留问题，也让人们大伤脑筋。鉴于此，欧盟各国对多种抗生素的使用做了限制或禁止。
被公认为是“超强双歧因子”的低聚木糖，经过动物饲喂饲验证明在畜禽的特殊生长时期添加，有促生长和增强免疫力的作用，如在断奶仔猪日粮中添加0.15%-0.2%的低聚木糖，可起到预防腹泻，减少死亡率，提高日增重等效果；同时在产蛋鸡日粮中添加0.15%-0.2%的低聚木糖，可起到降低料蛋比，增强蛋壳强度，减少破碎率等效果[3]，因此，被农业部批准为新饲料添加剂，并在饲料加工工业中得到应用和推广。
到目前为止，由于其生产成本相对较高，仅停留于高品质饲料产品加工中，未能得到普及。近些年来，由于生物酶工程和分离技术的迅速发展，低聚木糖的生产成本有望进一步降低，使得其在相对廉价的饲料上的应用成为可能。
3展望
低聚木糖作为新一代生物制品，其发展前景将是越来越开阔的。随着低聚糖在各行各业中的应用研究不断深入，产品也将多元化面市，在人们对低聚木糖的健康认识不断提高的时候，与低聚木糖相关的更多产品将走进生活，走进千家万户，它将丰富人民的健康生活。
参考文献：
[1]尤新功能性低聚糖的生产与应用，中国轻工业出版社
[2]苏小冰,翁明辉超强益生元—低聚木糖，广州食品工业科技，1007-2764（2003）增刊-0022-075
[3]勇强,徐勇,余世袁,朱汉静,杜文兴,沈跃东低聚木糖在饲料工业中的应用,饲料研究,2004,04
作者为：
中国农业大学李里特
山东龙力生物科技有限公司赵磊 徐东生
李里特简介：
中国农业大学食品科学与营养工程学院教授，博士生导师。1981年毕业于西北农业大学，1982年留学日本北海道大学研究生院农畜产加工专业，1988年毕业获博士学位。同年归国在原北京农业工程大学食品工程系加工工艺教研室任教。主讲过《乳品加工学》、《食品物性学》、《食品原料学》、《健康饮食与食育》等多门课程。历任食品教研室主任、食品工程系主任、原北京农业工程大学副书记、副校长，中国农业大学副书记、副校长等，并获农业部中青年有突出贡献专家称号。享受国家专家特殊津贴。学术兼职主要有：国家食物与营养咨询委员会副主任、中国食品工业协会营养专家、教育部食品科学与营养教学指导委员会主任等。1997年来任九届、十届北京市政协委员。长期从事食品加工研究、教学及食品营养知识普及工作，先后主持完成国家863、国家自然科学基金项目等10余项。发表学术论文300余篇，著作12部，其中被 SCI收录40余篇。申请发明专利13项，其中已授权专利11项。；先后获得国家技术发明奖（二等）、北京市普通高校优秀教学成果一等奖、教育部自然科学二等奖、山东省科学技术进步奖（二等）、联合国大学学术大奖等奖励。
