楊闖　李勃　王俊波　張濤

摘 要：大豆低聚糖是一種新型的功能性低聚糖，它具有許多功能特性。本文綜述了功能性低聚糖的物理、化學(xué)、生物等性質(zhì)，詳細(xì)闡述了功能性低聚糖在食品、農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)中的應(yīng)用，并對(duì)其前景進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：大豆低聚糖；植物蛋白；工業(yè)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：S565.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20151132008

大豆低聚糖（Soybeans oligosaccharides）是一種寡糖，由2～10個(gè)相同或不同單糖由糖苷鍵相互結(jié)合連接的低度聚合糖，由于動(dòng)物體胃腸道內(nèi)沒(méi)有水解功能性低聚糖的酶類，因此其不能成為人體營(yíng)養(yǎng)源，但具有特別生理功能的功能性低聚糖[1]。人們主要從豆科植物發(fā)現(xiàn)大豆低聚糖的存在，其是由棉子糖、水蘇糖和蔗糖3種糖組成。低聚糖對(duì)動(dòng)物體的部分特殊功能也越來(lái)越受到人們的重視。近年來(lái)由于其中棉子糖和水蘇糖具有顯著的降血脂、調(diào)節(jié)腸內(nèi)菌群、抗腫瘤等功能而成為研究的熱門，不僅能為研制和開(kāi)發(fā)新型功能性大豆制品提供理論基礎(chǔ)，還能正確引導(dǎo)人們進(jìn)行科學(xué)營(yíng)養(yǎng)的日常飲食，提高廣大人民群眾的健康水平[2]。本文將從大豆低聚糖的生理功能，應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景等幾方面進(jìn)行綜述。

1 大豆低聚糖生理功能的研究現(xiàn)狀

1.1 調(diào)節(jié)腸道菌群

人體不能直接利用大豆低聚糖，主要是因?yàn)槿梭w腸道內(nèi)缺乏半乳糖苷酶，水蘇糖和棉子糖不能夠被人體的消化酶分解。但人體消化道的后段的雙歧桿菌可以利用并促進(jìn)菌群數(shù)量增加，雙歧桿菌群落控制和占據(jù)著空間，改善腸道內(nèi)菌群結(jié)構(gòu)與環(huán)境，形成一個(gè)具有保護(hù)作用的生物膜屏障，阻止致病菌的入侵，從而抑制外源致病菌和腸內(nèi)固有的腐敗細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖[3]。

1.2 降血壓和降血脂作用

大豆低聚糖可以增加高密度脂蛋白的含量，降低血清膽固醇水平及甘油三酯含量，同時(shí)可提高血清超氧化物歧化酶的活力，具有抗氧化能力。高血壓患者在食用適量大豆低聚糖之后，舒張壓降低，可能是通過(guò)促進(jìn)雙歧桿菌的增殖來(lái)實(shí)現(xiàn)的[4]。

1.3 促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收與利用

通過(guò)大豆低聚糖的作用可促進(jìn)鈣質(zhì)和乳制品的消化吸收，增加雙歧桿菌在腸內(nèi)能自身合成或促進(jìn)各種維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的合成，迅速給機(jī)體補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)；能使乳糖轉(zhuǎn)化為乳酸改善乳糖耐受性問(wèn)題；同時(shí)可明顯降低腸道內(nèi)的有害酶的活力，減少腐敗產(chǎn)物生成，使腸內(nèi)環(huán)境得到凈化和改善。

1.4 增強(qiáng)機(jī)體免疫力

低聚糖可促進(jìn)雙歧桿菌在腸道內(nèi)大量繁殖，可增強(qiáng)各種細(xì)胞因子和抗體的產(chǎn)生，加強(qiáng)細(xì)胞免疫和體液免疫，低聚糖能與病毒、真核細(xì)菌的表面結(jié)合，能減緩抗原吸收的時(shí)間，增加抗原的效價(jià)。大豆低聚糖可以直接作用于脾淋巴細(xì)胞和NK細(xì)胞，提高NK細(xì)胞的殺傷活性[5]。

1.5 抗癌保肝，抗氧化防衰老作用

大豆低聚糖可以使雙歧桿菌增殖，促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，分解破壞一部分致癌物，同時(shí)雙歧桿菌在腸道中會(huì)產(chǎn)生一種雙歧桿菌素，它能全面抑制癌細(xì)胞，達(dá)到良好的防癌抗癌效果。腸道內(nèi)的腐生菌能產(chǎn)生大量的需要在肝臟中解毒代謝產(chǎn)物，這些產(chǎn)物如果不能及時(shí)排出，將導(dǎo)致肝功能紊亂。而腸道內(nèi)的雙歧桿菌能夠抑制腐生菌的生長(zhǎng)與代謝，進(jìn)而抑制有害代謝物的產(chǎn)生。長(zhǎng)期攝入大豆低聚糖還能加快腸道內(nèi)有毒代謝產(chǎn)物的排出，避免通過(guò)血液再次吸收，增加肝臟負(fù)擔(dān)。大豆低聚糖還能降低血清和心腦過(guò)氧化脂質(zhì)含量，提高血清、心肌和腦組織的活力[6]。

1.6 類水溶性膳食纖維性，促進(jìn)鈣吸收作用

大豆低聚糖具有發(fā)酵特性，能促進(jìn)腸道的蠕動(dòng)，加速腸內(nèi)排瀉，從而起到防治便秘的作用。因此，大豆低聚糖是一種中老年人防治便秘的有效食品。食物中的結(jié)合鈣必須溶解為離子鈣后才可以被人體吸收，當(dāng)pH值約等于3時(shí)，鈣呈離子狀態(tài)，最易被人體吸收。大豆低聚糖能通過(guò)鈣結(jié)合蛋白的主動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，輔助溶解鈣離子，同時(shí)改善膳食營(yíng)養(yǎng)狀況來(lái)促進(jìn)鈣的吸收[7]。

2 功能性低聚糖的應(yīng)用

由于功能性低聚糖具有的生理功能，其在各領(lǐng)域中如增強(qiáng)動(dòng)物機(jī)體免疫能力，提高動(dòng)物生產(chǎn)性能等方面都得到廣泛應(yīng)用。

2.1 功能性低聚糖在食品中的應(yīng)用

在食品工業(yè)中低聚糖應(yīng)用十分廣泛，在酸奶、飲料、糕點(diǎn)、罐頭等食品的加工過(guò)程中，為了延長(zhǎng)淀粉食品的保藏期，防止淀粉老化和結(jié)晶糖析出，可以在加工過(guò)程中向其中添加一定數(shù)量的大豆低聚糖，同時(shí)還可以起到保鮮和保濕的作用，常作為食品工業(yè)中的保護(hù)劑。在保健食品的應(yīng)用中，其可以作為甜味劑，又具有抗齲齒、低熱值、改善腸道有益菌群數(shù)量的功能，還可以輔助植物蛋白的吸收利用，因此酸奶、乳酸菌飲料和碳酸飲料等酸性飲料以及營(yíng)養(yǎng)甜酒的生產(chǎn)中得以被廣泛的使用。

2.2 功能性低聚糖在農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)中的應(yīng)用

在肥料中添加功能性低聚糖，通過(guò)可以調(diào)節(jié)土壤微生物菌群，提高作物對(duì)氮、鉀等元素的吸收，同時(shí)可激發(fā)農(nóng)作物抗病物質(zhì)的產(chǎn)生，增強(qiáng)抗病害能力，提高作物產(chǎn)量。有些低聚糖還能作為保鮮劑用于果蔬表面形成保護(hù)膜防止果蔬變質(zhì)。

在飼料生產(chǎn)中功能性低聚糖的添加具有更多的優(yōu)點(diǎn)。大豆低聚糖是一種很好的飼料添加劑，其具有天然的保濕劑，同時(shí)可以延緩淀粉老化過(guò)程，防止食品變硬，維持松軟度。另外，大豆低聚糖有良好的熱穩(wěn)定性，即使在140℃的高溫條件下也不分解，因此其能承受在飼料加工工程中的高溫，同時(shí)又保持自身的生物活性不被破壞。低聚糖能夠調(diào)整畜禽腸道的菌群比例，有助于益生菌的繁殖，增加腸道內(nèi)雙歧菌和乳酸桿菌等有益菌群的數(shù)量，降低大腸桿菌和沙門氏菌的數(shù)量，提高內(nèi)源酶活性，增強(qiáng)抗氧化能力，提高畜禽幼仔的生產(chǎn)性能、免疫力和抗病力的特性以及飼料中植物蛋白等養(yǎng)分利用率，增加動(dòng)物的生長(zhǎng)速度，降低幼仔腹瀉發(fā)生率，增強(qiáng)細(xì)胞和體液免疫功能。例如水蘇糖應(yīng)用于新型飼料配方中，可提高動(dòng)物的抗病能力，正在努力的進(jìn)行生產(chǎn)工藝研發(fā)以替代傳統(tǒng)的抗生素應(yīng)用。再如向飼料中添加大豆低聚糖對(duì)肉雞具有多種有益作用，能提高采食量、增重和飼料轉(zhuǎn)化率改善腸道形態(tài)，提高腸道內(nèi)源酶的活性，提高腸道中乙酸、丁酸和總短鏈脂肪酸含量。在蛋雞飼料中添加低聚糖，可提高雞蛋品質(zhì)和蛋雞產(chǎn)蛋率，降低料蛋比及雞蛋中膽固醇含量，食用更加安全放心。在羔羊飼料中添加功能性低聚糖，可有效改善斷奶羔羊瘤胃中菌群數(shù)量及比例，增加小腸黏膜免疫細(xì)胞數(shù)量，增強(qiáng)小腸黏膜免疫功能，提高其免疫力。同時(shí)對(duì)氮利用率的提供可降低反芻動(dòng)物的甲烷排放量[8，9]。

3 大豆低聚糖的應(yīng)用前景

隨著人們對(duì)功能性低聚糖在各領(lǐng)域研究工作的深入，其必將發(fā)揮越來(lái)越大的作用。如何加大對(duì)大豆低聚糖的應(yīng)用研究和開(kāi)發(fā)的科技投入和經(jīng)費(fèi)投入，改變目前工藝設(shè)備落后、生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)技術(shù)水平低下的現(xiàn)狀，盡量采取行之有效的高新技術(shù)，是當(dāng)務(wù)之急，對(duì)開(kāi)發(fā)利用大豆低聚糖具有重要意義。

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作者簡(jiǎn)介：楊闖（1984-），男，吉林人，碩士，吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院食品工程學(xué)院助教，研究方向：食品科學(xué)與工程。