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  • 資訊 > 專家原創(chuàng) > 甘露聚糖:腸癌的克星,血液的凈化劑

    2021-11-29 來(lái)源:sjgle食品加工包裝在線
    甘露聚糖是一種高度分支的聚多糖,在自然界中普遍存在。天然的甘露聚糖主要在高等植物中作為半纖維素的重要組成結(jié)構(gòu)以及能量存儲(chǔ)的主要形式。

    細(xì)胞壁的饋贈(zèng):甘露聚糖

     

    甘露聚糖是一種高度分支的聚多糖,在自然界中普遍存在。天然的甘露聚糖主要在高等植物中作為半纖維素的重要組成結(jié)構(gòu)以及能量存儲(chǔ)的主要形式。在微生物中常作為細(xì)胞壁的主要成分之一。而甘露聚糖的主鏈?zhǔn)怯搔?1, 4-糖苷鍵所連接的D-甘露糖殘基構(gòu)成的,根據(jù)來(lái)源側(cè)鏈則被不同程度的修飾。

     

    按照甘露聚糖的自身組成結(jié)構(gòu)的差異,可把它分為四種:均一甘露聚糖、半乳甘露聚糖、葡甘聚糖和半乳葡甘露聚糖。后三種在結(jié)構(gòu)上統(tǒng)稱為“異甘露聚糖”。

     

    從結(jié)構(gòu)形式而言,半乳甘露聚糖通過(guò)β-1, 4糖苷鍵連接形成主鏈結(jié)構(gòu),并借助于α-1, 6糖苷鍵相連形成D-半乳糖的側(cè)鏈結(jié)構(gòu)。葡甘露聚糖則通過(guò)β-D-甘露糖單元和β-D-葡萄糖中β-1, 4糖苷鍵的交替拼接形成,半乳葡甘露聚糖分別由D-吡喃半乳糖、D-葡萄糖單位和 D-甘露糖單位以α-1, 6糖苷鍵相連形成。不同來(lái)源和不同結(jié)構(gòu)的甘露聚糖,理化性質(zhì)也不盡相同。

     

    酵母來(lái)源的甘露聚糖

     

    作為釀酒酵母細(xì)胞壁的最外層物質(zhì),甘露聚糖具有調(diào)節(jié)酵母細(xì)胞壁孔徑大小、識(shí)別外來(lái)物質(zhì)的作用,其相對(duì)分子質(zhì)量約為20000-200000,純品為白色粉末狀固體物質(zhì),沒(méi)有異味,且無(wú)毒,于水中可溶,所得溶液有一定的粘性。

     

    甘露聚糖其基本單元為單糖甘露糖,甘露聚糖的主鏈為單鏈結(jié)構(gòu):α-1,6-甘露糖組成骨架鏈,大部分或全部的殘基具有含有數(shù)目不等的甘露糖殘基的側(cè)鏈,這些側(cè)鏈由α-1,3或者α-1,2連接,其中一些側(cè)鏈上還結(jié)合著某些基團(tuán),這可能就是決定酵母菌的抗原性的原因。

     

    另外,甘露聚糖具有一定的粘性,原因是甘露聚糖是由共價(jià)鍵N-糖苷鍵或者O-糖苷鍵與蛋白質(zhì)相連接,賦予了甘露聚糖不錯(cuò)的粘性。甘露聚糖所攜帶的蛋白分子量約為100000,所以一般從釀酒酵母中提取的甘露聚糖從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)為甘露糖蛋白(甘露糖肽),其糖蛋白大約含有十六種氨基酸,因此若要制備純度較高的酵母甘露聚糖,除蛋白為精制工藝中必不可少的一環(huán)。

     

    魔芋來(lái)源的甘露聚糖(KGM)

     

    魔芋葡甘露聚糖作為魔芋塊莖中的主要成分,在干魔芋塊莖中所占百分比達(dá)到一半以上,它不僅是天然食品膠,同時(shí)也是水溶性的膳食纖維。《本草綱目》有載,早在2000多年前魔芋就用來(lái)治病,至今,魔芋制作的保健食品仍然受到很多人的喜愛(ài)。

     

    作為對(duì)人體有益的天然高分子膳食纖維,魔芋葡甘露聚糖不僅熱量低,而且能夠抑制脂肪酸和葡萄糖的合成與吸收,具有很好的減脂瘦身效果,還具有降低膳后血糖、軟化糞便、調(diào)節(jié)腸道菌群、抗炎癥等生理功能。

     

    魔芋葡甘露聚糖由于具有獨(dú)特的獨(dú)特化學(xué)結(jié)構(gòu),主要是由D-葡萄糖和D-甘露糖按1:1.6或1:1.69的摩爾比通過(guò)β-1,4-糖苷鍵結(jié)合成主鏈,并有部分甘露糖通過(guò)β-(1,3)-糖苷鍵結(jié)合形成的支鏈結(jié)構(gòu),除葡萄糖和甘露糖殘基外,葡甘露聚糖主鏈上還有一定數(shù)量的乙?;嬖凇?/span>

     

    正是這種獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu),使其具有良好水溶性、持水性、成膜性等,其膠溶液具有很高粘性和透明度,并兼有乳化性、穩(wěn)定性等作用。

     

    甘露聚糖:調(diào)腸道控體重排毒素的小能手

     

    甘露聚糖有助于改善腸道和消化系統(tǒng)中的微生物群落,促進(jìn)寄生在腸道中的益生菌實(shí)現(xiàn)快速生長(zhǎng),防止有害細(xì)菌的增殖,進(jìn)而促進(jìn)機(jī)體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收過(guò)程,使得人體新陳代謝和皮膚排毒也有所增強(qiáng),因而其也被視為是功能性糖。

     

    調(diào)節(jié)腸道菌群:

     

    甘露低聚糖能夠與甘露糖凝集素結(jié)合,而甘露糖凝集素會(huì)使機(jī)體腸道里的病原菌結(jié)合于腸道上皮細(xì)胞,病原菌會(huì)破壞機(jī)體的腸道菌群平衡,引起宿主的各種腸道疾病,甘露聚低聚糖阻礙了病原菌與甘露凝集素的識(shí)別,維持了腸道的菌群平衡。


    另外,KGM可以作為小腸內(nèi)對(duì)人體有益菌群生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),促進(jìn)腸道內(nèi)有益菌群的生長(zhǎng),增加糞便體積。同時(shí),KGM的發(fā)酵產(chǎn)物還可以協(xié)助粘膜細(xì)胞ap的繁殖,滋養(yǎng)和保護(hù)小腸的內(nèi)表面。


    體重管理:

     

    食用KGM后所產(chǎn)生的熱量幾乎為零,而且KGM可以增加腸胃蠕動(dòng)的頻率,增加食物在腸胃的時(shí)間,產(chǎn)生強(qiáng)烈的飽腹感,降低食用食物的次數(shù),可以幫助減肥者控制體重。除此之外,KGM還可以減少攝入食物后體內(nèi)葡萄糖和胰島素的上下波動(dòng)。

     

    吸附霉菌毒素:

     

    甘露聚糖上有很多結(jié)合位點(diǎn),有研究發(fā)現(xiàn)其可以吸附玉米赤霉烯酮、黃曲霉毒素、嘔吐毒素、伏馬毒素等,但是甘露聚糖并非像其他普通的無(wú)機(jī)霉菌毒素吸附劑那樣僅僅通過(guò)正負(fù)電荷來(lái)達(dá)到吸附目的,而是與之形成不可逆的復(fù)合物,這種不可逆的復(fù)合物就會(huì)通過(guò)糞便等的形式排出機(jī)體,這也就避免了霉菌毒素等對(duì)動(dòng)物體所形成的不利影響。

     

    降血液膽固醇:

     

    KGM可以通過(guò)讓更多的膽固醇轉(zhuǎn)化成膽汁酸來(lái)降低膽固醇的含量,還可以把膽汁酸轉(zhuǎn)換成一種酸,來(lái)限制消化膽固醇類物質(zhì)的消化酶,這就意味著血液膽固醇水平的降低。此外,KGM可通過(guò)增加膽固醇-7-ɑ-羥化酶的酶活力來(lái)實(shí)現(xiàn)肝中膽固醇轉(zhuǎn)化成膽汁酸,從而促進(jìn)膽固醇代謝。

     

    甘露聚糖帶來(lái)的舌尖和功效體驗(yàn)

     

    代糖產(chǎn)品:

     

    甘露聚糖本身無(wú)法被口腔環(huán)境中生存的鏈球菌所結(jié)合利用,因而使用一定量的甘露低聚糖不會(huì)造成齲齒,故可將其作為甜味劑在食品中使用。

     

    產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)改善:

     

    如果在水果蔬菜的生產(chǎn)加工領(lǐng)域中添加一定量的含β-甘露聚糖酶的酶制劑,可以有效軟化植物組織,使得制得產(chǎn)品更加蓬松柔軟,并且具備更好的口感。

     

    抗霉保鮮產(chǎn)品:

     

    在制作食品的過(guò)程中如果將一定濃度的甘露聚糖溶液涂抹或者浸泡食品,從而在食品表面形成一層薄膜,可以有效阻止霉菌細(xì)菌等有害菌侵染加工食品,而延長(zhǎng)食品本身的貨架期。

     

    使用酵母甘露聚糖對(duì)番茄果實(shí)進(jìn)行處理可抑制番茄中β-半乳糖苷酶的活性,還能有效地抑制番茄的黑霉病,降低果實(shí)發(fā)病率。

     

    官改善產(chǎn)品:

     

    在葡萄酒的釀造過(guò)程中,適宜時(shí)間的酵母的發(fā)酵有助于葡甘露聚糖的分解,從而加重葡萄酒本身的香氣。此過(guò)程中葡甘露聚糖的分解可以維持葡萄酒中蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性,阻礙酒石酸鹽的結(jié)晶過(guò)程。

     

    此外甘露聚糖還可同單寧物質(zhì)相結(jié)合,抑制其同酚類物質(zhì)的結(jié)合,減少葡萄酒本身酸澀口感和色素沉淀,使得葡萄酒釀制后更加清香醇美,色澤保持穩(wěn)定持久。

     

    功能性產(chǎn)品開(kāi)發(fā)潛力:

     

    甘露聚糖在治療尿道感染和膀胱炎上具有十分顯著的應(yīng)用效果。尿道炎和膀胱炎作為婦女群體中常見(jiàn)感染疾病,可通過(guò)服用甘露糖,幫助人體代謝掉接近80%的多余甘露糖廢物,進(jìn)而得到治療效果。

     

    甘露寡糖與疫苗一起使用時(shí),可延緩疫苗的吸收時(shí)間并提高其效用。甘露聚糖也能通過(guò)刺激肝臟分泌甘露結(jié)合蛋白,使其在免疫脆弱期可以通過(guò)識(shí)別結(jié)合甘露糖,激活機(jī)體系統(tǒng)發(fā)揮調(diào)理和天然抗感染的免疫功能。


    作者簡(jiǎn)介:

    Kevin.Fang,食品科學(xué)研究生,主要從事功能性食品研發(fā),尤其擅長(zhǎng)于糖尿病、痛風(fēng)、體重管理等領(lǐng)域的產(chǎn)品產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。

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