低聚果糖

一、化學(xué)結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)

低聚果糖（fructooligosaccharides，F(xiàn)OS）又稱寡果糖或蔗果低聚糖，是一種由短鏈和中長鏈的β-D-果聚糖（fructan）與果糖基（fructosyl）單位通過β（2-1）糖苷鍵連接而成聚合度為2～9的混合物。

低聚果糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)

低聚果糖干品為白色或微黃色粉末，易溶于水，液體為無色或淡黃色，性質(zhì)穩(wěn)定，在中性條件下加熱至140℃時(shí)都很穩(wěn)定，當(dāng)處于pH低于4的酸性環(huán)境中時(shí)，高溫時(shí)易分解，而低溫時(shí)則穩(wěn)定。低聚果糖的甜度為蔗糖的40%～60%。

二、主要來源與生產(chǎn)制備方法

主要來源  低聚果糖在大量的植物中存在，主要來源于小麥、洋蔥、香蕉、大蒜和韭蔥等。

生產(chǎn)制備方法  低聚果糖的商業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)可有蔗糖在黑曲霉（Aspergillus niger）β-果糖基轉(zhuǎn)移酶的作用下合成。我國也有菊苣為原料，經(jīng)部分酶水解后提純、噴霧干燥制得。

三、分析方法

GB GB/T 23528-2009  高效液相色譜法、低聚果糖。

AOAC AOAC 997.08  離子交換色譜法 食物制品中的果聚糖。

其他  高效液相色譜法、離子交換色譜法、質(zhì)譜法。

四、生理功能及作用

改善腸道菌群

低聚果糖可刺激結(jié)腸中有益菌的生長，改善腸道微生態(tài)平衡，并抑制胺、硫化氫、吲哚、酚等有害物質(zhì)的產(chǎn)生，從而促進(jìn)消化系統(tǒng)的健康。

低熱量，不升高血糖值  低聚果糖在人體內(nèi)不被α-淀粉酶、蔗糖轉(zhuǎn)化酶和麥芽糖酶分解，不能作為能源被人體利用，不會(huì)使血糖值升高，每克低聚果糖中僅含6.3kJ熱量。

降血脂

攝入低聚果糖可降低血清膽固醇水平。每天攝入6～12g低聚果糖并持續(xù)2周至3個(gè)月，總血清膽固醇降低20～50mg/dl。血清膽固醇水平的降低，被認(rèn)為是由于腸道微生物菌群平衡改變的結(jié)果。包括雙歧桿菌在內(nèi)的乳酸菌及其發(fā)酵乳制品菌均能降低總血清膽固醇水平，提高血清中高密度脂蛋白膽固醇總膽固醇的比率。

潤腸通便

低聚果糖不能在人體內(nèi)被消化吸收，屬于低相對(duì)分子質(zhì)量的水溶性膳食纖維，能被腸道菌群分解和發(fā)酵，產(chǎn)生有機(jī)酸，降低腸道pH，刺激結(jié)腸運(yùn)動(dòng)，并能使糞便變稀，促進(jìn)排便。

抗齲齒

功能性低聚果糖一般對(duì)牙齒無不良影響。齲齒主要是由于口腔微生物，特別是突變鏈球菌（Streptococcus mutans）利用蔗糖所生成的酸，特別是乳酸及不溶于水的β-葡聚糖作用的結(jié)果。低聚果糖不是口腔微生物的作用底物，也沒有菌體凝結(jié)作用，因此不會(huì)引起牙齒齲變。

促進(jìn)礦物質(zhì)的吸收

研究表明，低聚果糖具有截留礦物質(zhì)元素如Ca、Mg、Fe和Zn的能力。低聚果糖不能被消化酶分解，在到達(dá)大腸后，隨著低聚果糖被雙歧桿菌發(fā)酵分解，釋放出礦物質(zhì)離子。眾所周知，消化道的后半部分如盲腸、結(jié)腸等恰是礦物質(zhì)元素被吸收的重要場所。另外，低聚果糖經(jīng)雙歧桿菌等發(fā)酵，產(chǎn)生的短鏈脂肪酸降低了腸道pH，在酸性環(huán)境中，許多礦物質(zhì)溶解速度增加，更有利于吸收。由于短鏈脂肪酸能刺激結(jié)腸膜細(xì)胞生長，因而提高了對(duì)礦物質(zhì)的吸收能力。

其他

提高免疫力、抗癌、抗炎等。

五、安全性研究

人群資料

毒理試驗(yàn)研究顯示，低聚果糖不會(huì)增加發(fā)病率和死亡率。研究表明，大于1歲的嬰幼兒、兒童和成人每天攝入20g低聚果糖，不會(huì)出現(xiàn)不良反應(yīng)，小于1歲的兒童可耐受每天攝入4.2g低聚果糖。日本研究表明不引起腹瀉的最高劑量為男性21g/d，女性24g/d，而導(dǎo)致50%試驗(yàn)對(duì)象發(fā)生腹瀉的劑量為男性55g/d和女性50g/d。也有研究表明在攝入量達(dá)到50g/d時(shí)也沒有腹瀉出現(xiàn)。

代謝情況

低聚果糖經(jīng)口腔進(jìn)入人體消化系統(tǒng)后，不能被各種消化酶分解，因而經(jīng)過胃、小腸不能被吸收，幾乎未受影響地進(jìn)入大腸。低聚果糖在大腸內(nèi)可被雙歧桿菌和乳桿菌等有益菌選擇利用，使它們快速并大量繁殖。同時(shí)雙歧桿菌等又對(duì)低聚果糖進(jìn)行酵解，部分轉(zhuǎn)化為短鏈脂肪酸和少量氣體。其中，大約40%的低聚果糖被菌體利用排出體外，10%轉(zhuǎn)化為CO2、H2、CH4等氣體，近50%轉(zhuǎn)變?yōu)榇姿帷⒈?、丁酸和乳酸等。部分短鏈脂肪酸?jīng)結(jié)腸黏膜吸收后，再入肝，進(jìn)一步代謝而轉(zhuǎn)變?yōu)閿z食者可吸收的能量。

急性毒性

急性毒性試驗(yàn)LD50為9g/kg。

遺傳毒性

Ames試驗(yàn)、哺乳動(dòng)物細(xì)胞基因突變分析和期外DNA合成試驗(yàn)均未發(fā)現(xiàn)遺傳毒性。

亞慢性毒性

副反應(yīng)僅為稀便和腹瀉，劑量達(dá)到每日20.4g/kg時(shí)也沒有發(fā)現(xiàn)其他毒性反應(yīng)。

慢性毒性與致癌性

副反應(yīng)僅為稀便和腹瀉，NOAEL為每日2 664mg/kg或每日2 170mg/kg。

生殖與發(fā)育毒性

試驗(yàn)證明，不會(huì)導(dǎo)致癌變和畸變。

其他

進(jìn)食大量低聚果糖（在小鼠的食物中超過5%）會(huì)發(fā)生糞便變稀或腹瀉現(xiàn)象。

六、常見使用方法與調(diào)查/推薦攝入量

1、常見使用方法

（1）食品

奶制品：牛奶飲料、酸奶、乳酸菌飲料、奶粉等。

飲料：咖啡、茶飲料、清涼飲料、豆奶、酒類等。

糖果糕點(diǎn)：糖果、甜餅、面包、快餐、日式和西式點(diǎn)心、果凍、布丁等。

其他：肉食加工品、水產(chǎn)加工品、腌菜、豆腐等。

（2）保健食品

應(yīng)用于維護(hù)胃腸功能，抑制致病菌繁殖，消除腸內(nèi)有害物質(zhì)，降低血脂，增強(qiáng)機(jī)體免疫力等功能的保健食品中。主要有粉劑、片劑和膠囊等劑型。

（3）其他

低聚果糖可作為填充劑、穩(wěn)定劑、功能物質(zhì)等用于化妝品、動(dòng)物飼料中。

2、調(diào)查/推薦攝入量

（1）調(diào)查攝入量

人群每天從食物中獲取的低聚果糖約為每日13.7mg/kg或806mg/d。從保健食品攝入量為500～3 000mg/d。在美國，從各種途徑獲得低聚果糖的平均攝入量和90百分位數(shù)攝入量如下：嬰兒1.6g/d和3.1g/d；幼兒（1歲）3.9 g/d和7.1 g/d；兒童（2～12歲）5.4g/d和10.0g/d；青少年（13～19歲）6.2g/d和12.8g/d；成人4.4g/d和9.1g/d。

（2）推薦攝入量

研究表明，大于1歲的嬰幼兒、兒童和成人每天攝入20g低聚果糖，不會(huì)出現(xiàn)不良反應(yīng)，小于1歲的兒童可耐受每天攝入4.2g低聚果糖。日本研究表明不引起腹瀉的最高劑量為男性21g/d，女性24g/d，而導(dǎo)致50%試驗(yàn)對(duì)象發(fā)生腹瀉的劑量為男性55g/d和女性50g/d。

七、國際組織和各國政府評(píng)價(jià)、批準(zhǔn)、認(rèn)可情況

中國  低聚果糖作為營養(yǎng)強(qiáng)化劑，被批準(zhǔn)使用于嬰兒配方食品、較大嬰兒和幼兒配方食品中作為益生元類物質(zhì)的來源之一，該類物質(zhì)在嬰兒配方食品、較大嬰兒和幼兒配方食品中總量不超過64.5g/kg（中華人民共和國衛(wèi)生部公告，2009年第11號(hào)）。可用于化妝品，在化妝品中最大允許使用濃度為5%（中華人民共和國衛(wèi)生部公告，2008年第16號(hào)）?？蓱?yīng)用于保健食品中，已經(jīng)有保健食品超過30個(gè)。批準(zhǔn)使用量4～30g/d。

美國  2000年5月將低聚果糖批準(zhǔn)為GRAS（一般認(rèn)為安全）物質(zhì)。GRAS No.GRN000044。允許在酸奶、牛奶、冰淇淋、凍酸奶、營養(yǎng)棒、餅干、蛋糕、糕點(diǎn)、薯片、果凍、糖果等多種食品中添加，添加量不需要限制?？筛哌_(dá)食品重量的15.4%。

歐盟  低聚果糖可與低聚半乳糖混合添加到嬰幼兒配方奶粉和較大嬰兒配方奶粉中，其合計(jì)的最大添加量不應(yīng)超過0.8g/100ml（2006/141/EC）。

澳/新  未查見相關(guān)文獻(xiàn)資料。

其他  日本厚生省批準(zhǔn)其應(yīng)用于保健食品中，可以聲稱使用不可消化低聚糖、膳食纖維等維護(hù)胃腸道功能，如整腸作用，腸內(nèi)菌群改善，大便性狀改善，抑制腸內(nèi)有害生成物質(zhì)。含量可高達(dá)37.5g/100g。

八、注意事項(xiàng)和禁忌

不適宜人群  孕婦、乳母及不到10歲的兒童在食用低聚果糖的膳食補(bǔ)充劑前，應(yīng)咨詢醫(yī)生。

禁忌  未查見相關(guān)文獻(xiàn)資料。

與藥物相互作用  未查見相關(guān)文獻(xiàn)資料。

其他  低聚果糖是一種不消化性的碳水化合物，可能引起胃腸痛。

九、小結(jié)

低聚果糖是β-D-果聚糖（fructan）與果糖基（fructosyl）單位通過β（2-1）糖苷鍵連接而成聚合度為2～9的混合物，分析方法采用高效液相色譜法。具有改善腸道菌群，促進(jìn)雙歧桿菌增殖，低熱量的特點(diǎn)。常應(yīng)用于食品和保健食品中。美國、歐洲和日本對(duì)其添加量均無限制性規(guī)定。我國將其作為營養(yǎng)強(qiáng)化劑管理，允許添加于嬰兒配方食品、較大嬰兒和幼兒配方食品中。該類物質(zhì)在嬰兒配方食品、較大嬰兒和幼兒配方食品中總量不超過64.5g/kg。同時(shí)可用于保健食品。

資料來自：楊月欣，李寧. 營養(yǎng)功能成分應(yīng)用指南.北京：北京大學(xué)醫(yī)學(xué)出版社，2011.

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