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大豆低聚糖的生理功能及其应用

作者:来源:时间:2008-06-10 15:02点击:

大豆低聚糖(soybeans oligosaccharides)广泛存在于豆科植物中,是由棉子糖、水苏糖和蔗糖3种糖按照一定比例混合而成,约占10%。过去人们一直认为大豆低聚糖是抗营养因子,是引起肠胃胀气的主要根源,因而人们极力去除或培育无低聚糖或低聚糖含量低的豆类新品种(郭本恒,1994;Bianchi, 1983)。随着对低聚糖研究的深入,人们对大豆低聚糖的理化性质和生理功能有了新的认识,并取得了一定的研究进展。研究发现,大豆低聚糖具有促进肠道双歧杆菌增殖(葛文光.1989)、提高机体免疫力(杨汝德,1996)等一系列生理功能。
1大豆低聚糖的组成及其特性

大豆低聚糖是大豆中低分子糖类的总称,其主要成分是水苏糖、棉子三糖和蔗糖等寡糖。其中蔗糖是由d-D-葡萄糖和β-D-果糖以α-l,2糖苷键结合而成。而棉子三糖和水苏糖则是在蔗糖结构中的葡萄糖之c6位以α-1,6糖苷键又分别结合了1分子和2分子的半乳糖,其均属于非还原性糖。液态的大豆低聚糖为淡黄色,呈透明黏稠状;固体产品为淡黄色粉末,极易溶于水,其吸湿性和保湿性低于蔗糖,水分活性接近于蔗糖。大豆低聚糖热稳定性好,水苏糖、棉籽糖在 140度不会分解,在160 度很少被破坏;在酸性条件下(pH值为3)加热或者发酵处理,仍能保持其稳定性。已进行的微生物致突变试验、大鼠急性和亚急性毒理试验,证实大豆低聚糖是一种安全无毒的天然产品,可作为一种功能性物质添加到食品或饲料中(郑建仙和耿立萍,1997)。

2 大豆低聚糖的生理功能

2.1促进双歧杆菌的增殖,改善肠道微生态环境双歧杆菌是人和动物肠道内的有益菌,属于嫌气性革兰氏阳性菌,可发酵低聚糖产生短链脂肪酸(主要是醋酸和乳酸以及少量的蚁酸)和一些抗菌性物质,降低肠道内pH值和电位。同时双歧杆菌群落控制和占据着空间,形成一个具有保护作用的生物膜屏障,阻止有害菌的入侵与定植。从而抑制外源致病菌和肠内固有的腐败细菌生长繁殖,改善肠道内菌群结构与环境。大豆低聚糖一般不被机体消化酶分解,直到消化道的后段,才被双歧杆菌利用并促进其增殖,而且几乎不能被肠内的嫌气性产气菌等有害菌利用。刘祥(2003)试验表明,当给小鼠口服大豆低聚糖14 d后,小鼠肠道内的乳杆菌、双歧杆菌都显著增加。人体试验表明,当给受试人群服用大豆低聚糖14 d后,人体内的乳杆菌和双歧杆菌与服用前差异显著(P 2 2抑制病原茵 病原性微生物侵人机体后与消化道肠黏膜表面结合。由于病原菌在肠道内大量繁殖后直接作用或产生毒素而导致动物发病。这种结合是特异性的,其机理为细菌细胞壁表面蛋白与动物肠道黏膜上皮细胞表面糖脂或糖蛋白的糖残基结合。糖结构的多变性是决定结合作用的关键。大豆低聚糖的抑菌机制可能是,肠道黏附素可使肠道上皮细胞与双歧杆菌连接在一起,双歧杆菌黏附于肠细胞表面并不引起细胞损害(叶桂安和杨希山,2000)。梁冰和熊德鑫(2000)试验表明,双歧杆菌产生的α一半乳糖苷酶还可降解黏膜上皮细胞中的复杂多糖,使肠道内pH值大大降低,导致有害菌不能在肠腔内定植而产生抑菌作用。

2_3增强机体免疫力,抗癌和抗肿瘤 大量动物试验研究表明,低聚糖促进双歧杆菌在肠道内大量繁殖,而双歧杆菌诱导免疫反应,增强机体免疫功能。双歧杆菌可增强各种细胞因子和抗体的产生,提高自然杀伤性(NK)和巨噬细胞活性等。同时,双歧杆菌的存在能减少肠道内B一葡聚糖苷酸酶、硝基还原酶、偶氮还原酶的含量,而这些酶能使前致癌物转变为致癌物(Kantha,1999)。

2.4调节脂肪代谢,降低血压摄人大豆低聚

糖,能够降低血清胆固醇水平。血清胆固醇的降低被认为是肠道内微生物菌群平衡改变的结果。小鼠试验表明,双歧杆菌可以通过影响p一羟基一B一甲基戊二酸单酰辅酶还原酶的活性,控制胆固醇的含量(王晓和张孝范, 1999)。王素敏(1997)对试验性高脂血症大鼠的研究表明,大豆低聚糖有降低总胆固醇和甘油三酯的作用,增加高密度脂蛋白的含量。血清胆固醇、甘油三酯含量是高血脂症的重要指标,高密度脂蛋白转运胆固醇。董玉枝(1996)报道,大豆低聚糖有明显的降脂作用,可使总胆固醇、甘油三酯分别降低38%、 39%,同时可提高血清超氧化物歧化酶的活力,说明大豆低聚糖具有一定的抗氧化作用。

2.5保护肝脏大豆低聚糖促进双歧杆菌在肠道内大量繁殖,从而减少有毒代谢产物(主要是胺和氨)的形成和肝脏分解毒素的负担。Martin(1998)给患肝炎或肝硬化的人长期服用含有双歧杆菌的产品,发现病人血液中氨、苯酚和脲酚含量明显减少。

2.6其他功能 由于大豆低聚糖能够促进双歧杆菌的增殖,因此,其还具有促进机体产生B族维生素、预防和治疗细菌性痢疾等生理功能。摄人大豆低聚糖可以防止便秘。张延坤和刘国忠(1999)发现,经常食用大豆低聚糖使体内的双歧杆菌数量增加,促进肠道蠕动,使便秘得到缓解。试验表明,每天摄人3 g大豆低聚糖就能促进双歧杆菌的生长,产生通便作用。王晓和张孝范(1999)证明,双歧杆菌可利用大豆低聚糖合成B族维生素,同时还可促进对钙、铁等矿物质的吸收。

3大豆低聚糖在畜牧生产中的应用前景

大豆低聚糖是一种多功能天然饲料添加剂,在饲料工业中具有广阔的应用前景。我国大豆资源十分丰富,但国内绝大多数大豆食品加工企业都把含有大豆低聚糖的乳清水作为废物丢弃。因此,开展大豆低聚糖的应用研究,可保护环境、提高豆类种植业及豆类食品加工业的总附加值。同时又可使大豆低聚糖在一定程度上成为抗生素替代品,为解决耐药性问题开辟了一条新的道路。

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