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功能性益生元和膳食纖維/廣州羅湖山生物醫藥科技有限公司

發布日期：2022-04-20

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廣州羅湖山生物醫藥科技有限公司

膳食纖維益生元

雙|益|膳|食|纖|維|飲

隨著全球經濟的迅速發展和人們生活水平的不斷提高，人們的健康狀況有了明顯的改善。但由于生活環境周圍空氣和水資源等污染日益加劇、飲食結構的不合理，如脂肪攝入過多，膳食纖維嚴重不足等原因，高血壓、高血脂、肥胖病、超體重、脂肪肝等疾病的患病率增加。面對各種惡性疾病發病率的逐年上升，人們在生活水平普遍提高的今天，更加關注自己的健康。功能性益生元和膳食纖維由于具有促進有益菌生長繁殖，糾正腸道微生態失衡的功效而被人們所熟知。近年來，由于益生元和膳食纖維在腸道健康中的顯著作用，已經成為功能食品研發領域的寵兒，含有益生元和膳食纖維強化的食品、藥品、保健品紛紛進入市場，以及產業的不斷擴大也進一步促進了功能食品行業的不斷發展。

益

生

元

益生元(Prebiotics)的概念是由GR．Gibson等(1995)提出，是指不易被消化的食品成分，通過選擇性的刺激一種或幾種細菌的生長與活性，而對寄主產生有益的影響，從而改善寄主健康的物質。益生元主要為一些低聚糖如低聚異麥芽糖、低聚果糖、低聚半乳糖等。由于益生元不能被人體分解、吸收和利用，通過消化道到達結腸后，有的能被結腸群分解和利用，而促進結腸菌群的生長，在改善腸道微生態、促進脂質、蛋白質與礦物類代謝方面具有重要意義。

1.1益生元的物化特性及生理功能

1.1.1 物化特性

低聚糖類益生元大多具有良好水溶性，粘度低，口感清爽，甜度低。與蔗糖相比，低聚果糖的甜度約為蔗糖的40~60％，低聚異麥芽糖約為40％～５0％，低聚半乳糖為25％左右。益生元的酸穩定性和熱穩定性較好，儲存穩定性也很好，無不良質構和風味，可在食品和保健品領域中取代蔗糖使用。

1.1.2生理功能

益生元的生理功能，主要是通過促進腸道內有益菌繁殖、優化菌群平衡來實現和益生菌一樣的功能。

（1）改善腸道菌群的功能

大腸是人體最大的細菌庫，人體細菌的95%以上集中在大腸，含菌量可達1012cfu/g以上，代謝活動非常旺盛。人體試驗表明，各種低聚糖都可以大幅度促進大腸中雙歧桿菌之增殖，以低聚果糖為例，Mitsuoka(1987)就23名老年病人(50-90歲)進行試驗，在每日膳食中添加低聚果糖NeosugarG15g，為期兩周，每日收集糞便作細菌學試驗，結果表明食用低聚果糖后，大便中雙歧桿菌比試驗前增加了10倍。

（2）低甜度、低熱量

低聚果糖的甜度僅為蔗糖的1/3，在人體內不被α－淀粉酶、蔗糖轉化酶和麥芽糖酶分解，不能作為能源被人體利用，不會使血糖值升高，因此非常適合于糖尿病患者及肥胖者食用。

（3）改善脂質代謝，降低血脂和膽固醇

動物和人體實驗都表明，食用低聚果糖對血糖、血壓、降低血清膽固醇，提高HDL/LDL比例有一定的效果。雙歧桿菌可產生膽酸水解酶，將結合膽酸游離，而游離膽酸可抑制病原菌的生長，在pH6.0時，膽汁酸可同膽固醇結合而生成沉淀，隨大便排除體外。雙歧桿菌和低聚果糖本身也可吸收膽固醇而隨大便排除，從而可有效調節血脂。此外低聚果糖被雙歧桿菌發酵生成的丙酸，可抑制膽固醇的生成有關酶類的活性而抑制了膽固醇的合成。

（4）產生有機酸，降低腸道pH，抑制腐敗，預防便秘

低聚果糖、低聚異麥芽糖、低聚乳糖等各種不消化或難消化低聚糖食后直達大腸，在結腸中被大腸菌群發酵作為能源而利用，雙歧桿菌、乳酸菌等有益菌發酵這類碳水化合物，可產生有機酸，有機酸可降低腸道pH值，可有效抑制腸道腐敗產物的生成，并促進腸道蠕動而促進排便。

（5）提高免疫力、抑制、預防腫瘤

大量的動物試驗結果表明，雙歧桿菌在腸道內大量繁殖能夠起抗癌作用。這種抗癌作用歸功于雙歧桿菌的細胞、細胞壁成分和胞外分泌物使機體的免疫力提高。例如喂養定殖雙歧桿菌單因子的無菌小鼠，要比未處理的無菌小鼠壽命長。低聚果糖具有整腸通便的功能，它能使腸道腐敗菌受到抑制，腐敗產物顯著減少并及時排出，因而可減少大腸癌的發生。

（6）促進鈣等礦物質元素的吸收

食用功能性益生元可以促進鈣、鎂、鋅、鐵等礦物元素的吸收，對于促進兒童生長及防治老年骨質丟失已有不少研究證實。用含10％低聚果糖的飼料喂養小鼠，試驗表明低聚果糖可促進鈣、鐵、鎂、鋅的吸收，并可阻止因缺乏雌性激素而引起的骨質丟失，Niness(1999)報道對青少年志愿者所作試驗結果表明少年日食低聚果糖15g，鈣吸收增加26％，青年日食菊粉40g，鈣吸收可增加58％。

1.2益生元的應用

益生元不僅具有防齲齒、促進腸道有益菌增殖等生理功能，而且具有一系列良好的理化性能，如甜味溫和、耐酸熱、低粘度、保濕性好、防止淀粉老化、低水分活度等，從而使其能廣泛應用于保健品、飲料和食品中。概括起來，主要有以下幾方面：

（1）餐桌甜味劑：小包裝低聚異麥芽糖可直接加入冷熱飲料和咖啡中，做為家庭保健糖可以用粉狀或液體直接加入飲品和食品中。

（2）飲料：益生元性質穩定適宜添加在各種飲料中，既保持飲料特有的風格，又具有一定的保健功能。可添加至碳酸飲料、豆奶飲料、果蔬飲料、茶飲料、營養飲料等各類飲品中。

（3）乳制品：益生元在乳制品中已經有了非常廣泛的應用，從常溫奶到各個階段的嬰幼兒奶粉中都添加了不同的益生元，復合益生元組合低聚糖果與低聚半乳糖，應用到嬰幼兒奶粉中可以協同提高嬰兒的腸道健康，達能公司含有低聚果糖的Activi a品牌酸奶，日本添加低聚異麥芽糖的EcoLife品牌乳酸菌飲等。

（4）焙烤食品：益生元具有很好的保濕性和抑菌性，作為甜味劑添加在糕點或點心的甜餡心中，既能提供柔和的甜味，又能延長產品的貨架壽命。可加入各種面包、蛋糕、餅干、西點、月餅及各種餅餡中。

（5）糖果：低聚糖類益生元具有很好的耐熱性，在熬糖溫度下保持穩定，因此利用其做糖果時，工藝上無特殊要求。益生元中的低聚異麥芽糖加工特性同常規麥芽糖漿非常相近，也是目前性價比最高的益生元品類，其可以完全替代糖果及植脂末中的麥芽糖漿的應用，這樣可顯著降低糖果等傳統食品中的含糖量，達到富含膳食纖維的宣稱，符合當下消費趨勢。

1.3在酒業中的應用

利用低聚果糖和低聚異麥芽糖的甜度特性，可替代蔗糖作為酒類的糖源。利用其不發酵性，加入黑米酒、黃酒、稠酒等發酵酒中陳釀，制成營養甜酒保健品。如特別添加了低聚果糖的汾酒竹葉青。

1.4其他領域中的應用

利用添加低聚異麥芽糖的飼料飼喂動物，可以通過改善其腸道內的微生態環境，改善其健康狀況，在提高動物抗病能力的同時提高了飼料利用率和增重率。與通常使用的獸藥類保健品相比，具有無殘留、無污染、無毒副作用等好處。

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