低聚木糖的功能及应用

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1、低聚木糖功能与应用研究进展http://www.zhiwutong.com来源：食品与药品·A版作者：凌沛学　朱希强　苏移山　张晓元日期：2007-9-1　　　摘要：低聚木糖是以富含木聚糖的植物为原料，通过酶法生产的一类重要的低聚糖，具有增殖益生菌的功能，作为肠动力源广泛用于功能性食品。本文对其功能及应用研究进展作一综述。　　关键词：低聚木糖；肠动力源；益生元；双歧杆菌　　中图分类号：R962文献标识码：A文章编号：1672-979X(2007)09-0035-05　　　　低聚木糖（xylo-oligosaccharide，XO

2、）是以富含木聚糖的植物（如玉米芯、蔗渣、棉籽糖、麦麸、桦木等）为原料，通过木聚糖酶水解，分离精制而得的一类非消化性低聚糖[1-3]。此糖由2～7个木糖分子以β-1,4糖苷键结合而成，理化性质稳定，耐酸、耐热[4]，并有很强的增殖肠道益生菌的功能[5]。低聚木糖广泛应用于食品及保健品等领域，现将其功能及应用研究情况综述如下。　　　　1低聚木糖的功能　　　　1.1调节肠道菌群　　人体肠道内存在种类繁多的微生物，其中对健康有害的称为病原菌（如梭菌、拟杆菌等），对健康有益的称为益生菌。益生菌种类较多，但人们普遍认为双歧杆菌和乳酸菌是肠道

3、中最重要的益生菌[6]。　　低聚木糖的保健作用主要基于它对胃肠道病原菌及益生菌的不同影响。低聚木糖对双歧杆菌、乳酸菌等益生菌有高选择性增殖效果，但对大肠杆菌、肠球菌、梭状芽孢杆菌等病原菌则有明显的抑制作用。体外实验表明，双歧杆菌（如长双歧杆菌、青春双歧杆菌及婴儿双歧杆菌等）均可利用木二糖、木三糖或以木二糖为主要成分的低聚木糖[7]；乳酸菌及其他益生菌也可发酵利用低聚木糖，但大肠杆菌、肠球菌及梭状芽孢杆菌等病原菌却不能利用低聚木糖[8]。此外，大鼠体内实验表明，低聚木糖在肠道内对双歧杆菌也有高选择性增殖效果，不仅可增殖其数量，而且

4、可延长其存活时间[9]。　　低聚木糖是目前发现有效用量最小的低聚糖，其有效摄入量为0.7~1.4g/d，而其他低聚糖，如低聚果糖的有效摄入量为5.0~20.0g/d。实验表明，每天只需口服0.7g低聚木糖，2周后，人体肠道内大肠杆菌中双歧杆菌的比例从8.5%增加到17.9%；而拟杆菌（可能的致病菌）则从52.6%减少到44.4%；3周后，双歧杆菌的比例增至20.2%，拟杆菌降至32.9%[10]。　　低聚木糖增殖益生菌的机制是为益生菌提供碳源[8]。低聚木糖是一类非消化性低聚糖，不被胃酸及消化酶降解，也不被肠黏膜吸收。服用低聚木

5、糖24h后，在粪便及尿液中均未检出低聚木糖，说明它在肠道中已被微生物代谢利用[11]。在结肠中碳源的利用较为复杂，一些微生物的代谢产物可以被其他微生物利用，因此很多微生物可以利用它们不能直接利用的物质。低聚木糖作为碳源直接被双歧杆菌等益生菌利用，其他益生菌是否可以间接利用低聚木糖，或者说低聚木糖在菌群中究竟存在怎样的代谢网络，目前尚不清楚。除了直接作为碳源外，低聚木糖也可能通过对益生菌（双歧杆菌和乳酸菌）的刺激作用发挥功效[12]。研究表明，木二糖和木三糖在体外均可有效增殖双歧杆菌，但木糖却没有增殖双歧杆菌的作用，也不被双歧杆菌

6、利用[13]。　　因制备原料来源不同，低聚木糖可以是木糖的直链低聚糖，也可含有阿拉伯呋喃糖基、4-O-甲基葡萄糖醛酸基、乙酰基及苯基等侧链[14]，因此，低聚木糖在结构上可分为线性和带分支的。双歧杆菌、乳酸菌等对线性的和含阿拉伯糖分支的低聚木糖的分解速度和代谢产物存在较大差异，含分支结构的低聚木糖发酵相对较慢，会产生更多的有机酸，有机酸有利于矿物质吸收及肠道的蠕动，所以带分支的低聚木糖具有更好的应用效果[15]。研究还表明，侧链中含4-羟基-3-甲氧基苯丙基结构的低聚木糖更有益于益生菌的生长。通过粪便中微生物的接种，研究了线性低

7、聚木糖及侧链含有乙酰基、糖醛酸、阿拉伯糖基的4种不同结构的低聚木糖的发酵情况，发现线性结构的及含阿拉伯糖基团的低聚木糖在20h内发酵速度较快，一段适应期之后，4种结构的低聚木糖降解速度一致[16]。随着时间延长，粪便中细胞总数及聚合度在5~7含分支结构的低聚木糖含量均会增加，说明4种结构的低聚木糖具有相同的增殖双歧杆菌的作用，但含分支结构的低聚木糖利用程度会逐渐减弱。　　1.2润肠通便　　研究表明，低聚木糖有防治便秘的功能。摄入低聚木糖后能增加大便中水分，从而改变大便的形态。以低聚木糖为碳源的双歧杆菌等益生菌可利用低聚木糖产生有

8、机酸，使肠道呈酸性，并刺激肠蠕动，改善肠动力，为新型的“肠动力之源”。研究表明，按剂量0.7g/d服用低聚木糖3周后，大便中水分由服用低聚木糖前的35%增加到75%以上[10]，显著改善便秘的症状。尤其对孕妇的严重便秘，低聚木糖有很好的疗效。日本Suntory公