低聚果糖(Fructo-oligosaccharides,FOS)是由果糖分子通过b-(2-1)糖苷键链接而成的短或中长链寡糖[4]并且已经被确定为益生元。低聚果糖不能够被小肠消化吸收而是在大肠中选择性的促进肠道菌群中的益生菌的增殖[3,5]并且产生短链脂肪酸(SCFA),主要是乙酸、丙酸和丁酸[6,7]。低聚果糖作为组成组分被发现微量存在于水果,蔬菜,大麦,大蒜,蜂蜜,洋葱,菊苣等等。在最近的几十年中,人们对于低聚果糖的研究越来越多,低聚果糖的功能被逐渐发现。
1、低聚果糖的理化性质及生理功能
低聚果糖是一种非还原性糖,具有良好的加工特性,如低聚果糖有较高的粘度、较强的保湿性、中性条件下较高的保存稳定性以及较好的抑制淀粉老化的特性等。低聚果糖的其它一些物化性质如溶解性、冰点和沸点、结晶点等都与蔗糖非常相似。几类主要功能性寡糖的摄入量、味觉和其他物理性质[8,9]见表1。
表1功能性低聚糖的理化性质
功能性寡糖种类 |
低聚果糖 |
低聚木糖 |
低聚半乳糖 |
低聚异麦芽糖 |
最小有效摄入量 |
3 |
0.7 |
2 |
10 |
日常摄取量 |
5-20 |
0.7-1.4 |
8-10 |
15-20 |
最大无作用量 |
36 |
- |
18 |
90 |
甜度(以蔗糖100) |
30-60 |
50 |
20-40 |
30-50 |
甜味性质 |
清爽,不带任何后苦味 |
纯正、类似蔗糖 |
纯正 |
温和 |
热值 |
1.5 |
3.4 |
1.7 |
- |
酸热稳定性 |
pH=3时,高于70℃极易分解 |
很稳定 |
中性条件下耐热性较好 |
较强 |
着色性 |
非着色性 |
较蔗糖稍低,与氨基酸共存着色性比蔗糖好 |
着色性高 |
易着色 |
粘度 |
较蔗糖高 |
所有寡糖最低 |
较低 |
与蔗糖相近 |
水分活度 |
略高于蔗糖 |
比蔗糖低 |
与蔗糖相似 |
与蔗糖相似 |
保湿性 |
很好 |
良好 |
极强 |
优良 |
低聚果糖是典型的益生元,不但具有糖醇类似的功能,如预防龋齿、控血糖等,同时具有增殖双歧杆菌的功能,经常食用可以增强免疫力,这是大多数糖醇所不具备的。
1.2.1改善肠道菌群的功能
低聚果糖可以促进双歧杆菌、乳酸杆菌或者抑制多种有害菌株在人体或者动物体内的生长通过老鼠[10],小猪[11]或者人类[12,13]的体外试验。对双歧杆菌增殖的机制在于它不只是充当碳源或营养物质,而且还可能参与了双歧杆菌的生长调节和黏附作用。
1.2.2低甜度、低热量
低聚果糖的甜度仅为蔗糖的1/3,在人体内不被α-淀粉酶、蔗糖转化酶和麦芽糖酶分解,不能作为能源被人体利用,不会使血糖值升高,每克低聚果糖中仅含6.3KJ的热量。
1.2.3改善脂质代谢,降低血脂和胆固醇
低聚果糖也被证明能够影响肝脂质的新陈代谢。老鼠的动物试验表明:菊粉和低聚果糖通过降低餐后胆醇血症和甘油三酯血症的15%和50%来影响胆固醇和甘油三酯的水平[14,15]。