阿拉伯糖

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阿拉伯糖(arabinose)

随着人们生活水平的提高,肥胖和超重已经成为成年人和少年儿童的流行病。过多食用精加工的碳水化合物造成能量过剩是引起肥胖的一个重要原因,因为摄入过多的碳水化合物后会转化为脂肪沉积在体内,还会造成血糖升高,增加胰岛的负荷,长期积累将大大增加患2型糖尿病的危险,通过降低碳水化合物在肠道的吸收,达到减少能量吸收的目的是目前研究的热点。而蔗糖的使用由来已久,人们尤其是少年儿童对蔗糖甜味的特有味感依赖性是难以撼动的。如何既保持人们习以为常的蔗糖味道,又受益于功能糖醇低糖、营养等健康新概念,也是困惑食品行业的一个问题。

近年来科学家和营养学家就L-阿拉伯糖(L-Arabinose)在肠道内对糖类代谢的作用作了大量的研究工作:临床试验表明L-阿拉伯糖对蔗糖的代谢转化具有阻断作用,使其在减肥、控制糖尿病等方面的应用前景看好。美国医疗协会也将L-阿拉伯糖列入抗肥胖剂的营养补充剂或非处方药。日本厚生省的特定保健用食品清单中则将L-阿拉伯糖列入调节血糖的专用特殊保健食品添加剂。多家日本公司已有相关产品问市,如三井株式会社开发出在蔗糖中添加3%阿糖的“健康糖”,并于2006年投入市场。日本Unitika公司也开发出添加阿糖的系列保健产品,并申请了专利保护。上述商品在日本的超市货架上随处可见。

2008年我国卫生部第12号公告批准L-阿拉伯糖为新资源食品,使用范围为“各类食品,但不包括婴幼儿食品”;L-阿拉伯糖还在医药和保健食品领域、生物试验、生物工程、香精香料等方面有较多用途。目前国内市场上或者网购均可以买到阿拉伯糖系列功能食品:唐和唐L-阿拉伯糖、唐和唐健康糖、唐和唐细伸含片系列。  

目录

化学结构和特性

L-阿拉伯糖,又被称为L(+)-树胶醛糖、L(+)-阿戊糖果胶糖等,英文名称为L-Arabinose;日文名称为L-アラビノース。原系从一种叫阿拉伯树分泌的胶体中经复杂的化学和物理方法分离提取出来的一种左旋单糖,天然的L-阿拉伯糖很少以游离存在,在许多松柏科树的心材中含有游离状态的L-阿拉伯糖。广泛存在于植物中,通常与其他单糖结合,以杂多糖的形式存在于胶体、半纤维素果胶酸、细菌多糖及某些糖苷中。获得L-阿拉伯糖的主要途径是通过植物提取的方法。L-阿拉伯糖含量较高的植物组织有玉米皮、玉米棒芯、稻子、麦子等谷类以及甜菜、苹果等植物细胞壁的半纤维素和果胶质中。

L-阿拉伯糖为白色结晶性粉末,无气味,有甜味(甜度为蔗糖的50%左右),熔点159~160℃,相对密度1.625,比旋光度+190.5°→+104.5°(C=3),溶于水,但溶解度低于蔗糖;对热和酸的稳定性高。  

生理功能

L-阿拉伯糖在食品和药品方面的使用功能主要有两项,一是能抑制水解双糖的酶,因此抑制因摄入蔗糖(在小肠蔗糖酶的作用下分解成葡萄糖果糖而被吸收)而导致的血糖升高;简称抑制双糖水解的降糖作用。二是因L-阿拉伯糖对双糖水解酶的抑制作用,使在小肠里没被分解的蔗糖在大肠里被微生物分解产生出大量的有机酸,这种有机酸对肝脏合成脂肪有抑制作用,再加上L-阿拉伯糖在小肠里对吸收蔗糖的抑制作用,从而减少体内新脂肪的产生。L-阿拉伯糖可以与蔗糖配伍使用也可单独食用。在蔗糖中加入3.5%的比例,能够抑制人体60—70%蔗糖的吸收,长期使用可以降低血糖。单独食用L-阿拉伯糖,效果相同。  

抑制蔗糖的代谢与吸收

唐和唐L-阿拉伯糖最具代表性的生理作用是有选择性地影响小肠中的蔗糖酶,从而抑制蔗糖的吸收。据报道,在蔗糖中添加3.5%的L-阿拉伯糖,可以抑制60—70%蔗糖的吸收,同时也使血糖值少升高约50%。  

控制血糖升高,抑制脂肪生成

L-阿拉伯糖作为一种低热量的糖,抑制因摄入蔗糖而导致的血糖升高,因此可以抑制肥胖,预防并治疗与高血糖相关的疾病。  

预防便秘,促进双歧杆菌生长

日本的研究结果显示:有便秘倾向的女性将添加了3%L-阿拉伯糖的蔗糖加入红茶等饮品中连续服用,每周的排便次数有明显增加。据三和淀粉株式会社试验证明,摄入添加5%阿拉伯糖的蔗糖还可以有效促进双歧杆菌(Bifidobacterium)的生长。L-阿拉伯糖本身是难以被消化道吸收的糖,在体内得不到利用的部分可从尿中排出。  

骨骼肌成分的影响

2005年日本的一项研究证明了L-阿拉伯糖对能量消耗和肌纤维成分的影响,通过对肥胖大鼠分别喂饲含20%的蔗糖膳食(C组)和添加1.5%L-阿拉伯糖的20%的蔗糖膳食(A组)21星期。C组大鼠腹部脂肪组织重量和细胞大小显著增长,而A组大鼠的脂肪重量和细胞大小明显受到抑制。L-阿拉伯糖明显抑制给予葡萄糖2小时后的血糖上升。用呼吸商来评估时,A组大鼠脂肪消耗的能量百分比上升了12.8%。腹直肌的Ⅰ型纤维数量明显增加。像其他骨骼肌一样,腹直肌也是由I型和II型肌纤维组成。这些结果提示L-阿拉伯糖有改变骨骼肌纤维成分的功效,通过支配糖酵解到糖氧化来影响腹部脂肪组织的增长。这种肌纤维比例的改变可能有改善2型糖尿病的作用。  

动物实验结果

(1)L-阿拉伯糖对猪小肠蔗糖酶有明显的抑制作用,当添加量为蔗糖的1%~5%时,蔗糖酶的抑制率约为50%~60%。

(2)中国疾病预防控制中心营养与食品安全所于2008年12月起与济南圣泉唐和唐生物科技有限公司开展科研项目合作,探讨L-阿拉伯糖对动物脂肪和血糖的影响。

L-阿拉伯糖,含量≥99.0%。以0.525g/kgBW剂量的L-阿拉伯糖灌胃正常大鼠45天,结果表明:L-阿拉伯糖能显著改善正常大鼠的糖耐量;大鼠的血清甘油三酯显著降低,血清高密度脂蛋白胆固醇显著增高。以人体推荐量的5、15和30倍剂量的L-阿拉伯糖灌胃高糖高脂饲料喂养的肥胖模型大鼠45天,结果显示:各剂量L-阿拉伯糖均能显著改善肥胖模型大鼠的糖耐量。

糖耐量低减是指患者的血糖介于正常人与糖尿病之间的一种临界状态。目前公认是糖尿病的前期,是发展成为糖尿病的一个危险阶段,很多研究结果支持超重、肥胖对糖尿病和糖耐量低减的影响作用。大量的研究表明肥胖可导致肌肉和肝脏对胰岛素敏感性下降。因此,重视糖耐量低减患病率的监测,及时掌握其发病情况,适时采取措施进行干预,有效提高机体糖耐量作用,对预防和控制糖尿病有着积极的作用。

研究结果证实L-阿拉伯糖能够通过有效抑制高糖高脂饮食中的蔗糖吸收达到降低血糖水平,而通过降低循环血糖途径对于改善胰岛素抵抗,保护胰岛细胞正常生理功能,尤其是在增强糖耐量作用方面有重要意义。通过口服途径摄入适量L-阿拉伯糖对稳定血糖,减少糖尿病发生,维持健康生理状态具有重要意义。  

结论

L-阿拉伯糖作为新兴的健康糖,需要一个被国人和世界认识并接受的过程。可望在乳制品、糕点、面包、儿童食品、冰淇淋、饮料、甜点/巧克力/家用蔗糖等食品中得到广泛应用。  

L-阿拉伯糖的应用领域

食品和保健品

糖尿病食品

减肥食品

健康功能食品

蔗糖添加剂  

药物

作为减肥和控制血糖的处方

非处方药品的添加剂或成药的赋形剂;  

香精香料合成的理想中间体

作为药物合成的中间体

有机合成、化学试剂

世界上最大的L-阿拉伯糖生产基地,唐和唐对于L-阿拉伯糖的生理功能、应用领域等研究一直处国内领先水平。拥有世界一流的生产、检测及研发设备和专业的技术人员,通过与中科院及中国多所顶尖院校的合作,唐和唐建立了“糖化学及生物工程技术研发中心”,我们的生物能源及生物化工项目是中国财政部经济建设司非粮引导资金重点支持的示范工程项目。

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