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高纯度水苏糖研究概况
发布于:2009-10-14   3623人阅读

        随着科学技术的快速发展和生活水平的提高,人们对身体健康的要求日益增强,功能性食品特别是以结构明确,纯天然的功能因子开发的第三代功能性健康食品受到全世界的广泛关注。功能性多糖是当前世界研究的热点,也是生命科学最活跃、最复杂的领域之一。低聚糖是活性多糖中的一个大类,鉴于当前我国居民"微生态失衡"的状况比较严重的问题,功能性低聚糖由于其增殖人体消化道有益菌群、调节肠道菌群的平衡、促进肠道的蠕动润肠通便、促进钙质的吸收等众多方面改善人体机能的特殊功效而成为最受关注的活性多糖产品。和在酱油中强化铁,牛奶中强化维生素A、D一样,国家发改委公众营养与发展中心近期启动公众营养改善低聚糖(OLIGO)项目,提倡鼓励在食品中添加功能性低聚糖产品,以促进提高国民的身体健康水平。
  水苏糖是唇形科水苏属植物中天然存在的能显著促进人体肠道有益菌群增殖的功能性低聚糖,被誉为“天然超强双歧因子”。水苏糖结构明确,分子式C24H42O21,分子量666.59,它由果糖、葡萄糖、半乳糖、半乳糖聚合组成,简单的结构表示为果糖-葡萄糖-半乳糖-半乳糖。一般每天使用0.7-2克就有促进肠道内双歧杆菌增殖的功效。
日本是对功能性多糖研究开发最早、技术水平最高的国家之一,功能性低聚糖产品包括低聚果糖、低聚异麦芽糖、低聚半乳糖、棉籽糖、水苏糖等有几十个产品。2003年以低聚糖为功能性配料开发的产品市场达到34.56亿美元。我国低聚糖研究开发始于上个世纪80年代,目前能够工业化生产的低聚糖有低聚果糖,低聚异麦芽糖、低聚木糖、大豆低聚糖、水苏糖等。以低聚异麦芽糖的产量最大。低聚糖中低聚果糖,低聚异麦芽糖、低聚木糖等多是通过酶工程把淀粉、白糖等原料经过水解、聚合、异构等工序得到的,有效使用量需要8-15克,稳定性差,易发生酸解;从大豆提取的大豆低聚糖其主要的功能性成分是水苏糖(约占18-23%)和棉籽糖(约占5-10%),功效成分的纯度低。 
  国家高技术研究发展计划(863计划)“高纯水苏糖生物提取与工业色谱分离技术研究”项目是从我国传统特色蔬菜银白条(草石蚕)等提取分离得到的水苏糖,更符合人们对食品绿色、天然、安全的要求。纯天然提取物普遍存在的提取率低、提取过程中功能性成分发生变化、功能性成分的纯度低等问题,该项目利用微生物对不同糖类利用的特殊性,通过筛选特殊的微生物发酵菌株,驯化菌种对单糖、双糖的优先利用、控制发酵工艺条件,对纯天然植物提取原液接种特定的菌种通过微生物发酵、去除提取液中的单糖、双糖等成分,保留功能性多糖成分,相对富集提高水苏糖在总糖中的比例,结合研究水苏糖工业色谱分离技术,研究选择适合的分离固定相,研究分离液的特性,优化分离条件,达到提纯分离的目的,最终产品水苏糖含量达到90%以上,达到国际先进水平。
   生物发酵提纯和工业色谱分离技术是当前应用于医药和天然活性提取物分离提纯的前沿技术。应用该项技术可使产品中天然双歧因子--水苏糖含量提高到90%以上,该项技术的组合应用对于提高天然提取物行业的技术水平带动功能性健康食品产业的发展具有重要的意义。
  高纯度水苏糖的研究开发,由于其使用量小不会改变食品的外观、色泽、口味等,可把水苏糖扩大应用到食品配料的各个领域,包括特殊膳食如糖尿病病人的食品,防龋齿食品等,同时有望进入医药领域;另外可以提高低聚糖产品的国际市场竞争力,打破日本等国外商家垄断低聚糖国际市场的局面。