水苏糖的功效及应用研究概述

目前，我国生产水苏糖的企业不多，在多种 领域的应用也刚刚起步，但作为新一代的功能性 低聚糖类，其潜在的应用价值和巨大的经济效益 已受到越来越多人的重视，水苏糖可以从我国特 有的一种蔬菜中提取，其产品纯度可达到 80%以 上，远高于国外从大豆中提取的 30%的含量，在 国际上具有绝对性领先水平。另外，水苏糖功效 因子明确，用量少，远优于其它的低聚糖类，水 苏糖来源纯天然，应用范围广，有效物质含量高， 从经济方面讲是其他同类低聚糖无法相比的，非 常符合现代食品业、医药业、化妆品业、饲料业 的发展趋势，相信随着现代科技的发展和人们认 识水平的不断提高，水苏糖的开发领域会更加广 阔。
微生态调节剂按其构成可分为益生菌、益生 质和合生素 3 种。益生菌是指对宿主有益的肠道 菌群，如双歧杆菌、乳酸杆菌等。益生质是指能 选择性地促进宿主肠道内原有的一种或几种有益 菌群生长繁殖的物质，水苏糖即属于Baidu Nhomakorabea生质。水 苏糖作为单倍的益生质能以 40 倍的速度增殖双歧 杆菌，若与其他的益生质合用调节肠道菌群和润 肠通便效果则十分明显[3]。对保持肠道的年轻化乃
水苏糖是通过增殖双歧杆菌来达到提高免疫 力作用的，水苏糖被双歧杆菌利用后能分解产生 多 重 提 高 人 体 免 疫 力 的 免 疫 功 能 因 子 — — —甘 露 三 糖、甘露醇、棉子糖、半乳糖等，甘露三糖及甘 露醇正是六味地黄丸的主要成分，可以说水苏糖 是免疫因子的母体。 1.3.3 延缓衰老
水苏糖能显著增加血液中超氧化物歧化酶 （SOD）的活性和含量，减少自由基参与的氧化反应 导致的机体衰老，同时水苏糖使得体内排毒功能 明显增强，达到减缓皮肤蛋白老化，修护、保湿 和滋养皮肤的功效[6]。 1.3.4 排毒
自由基过多，内分泌失调，体内毒素代谢不 畅，在引起机体衰老的同时，也会在面部形成黄 褐斑。体内的毒素不能正常通过肠道排出，就容 易形成黄褐斑、干燥、缺乏水分和油分，黯淡无 光。因为水苏糖还有保持水分、防止皮肤中弹性 蛋白和透明质酸分解的作用。所以水苏糖不仅可 以从身体内部解决皮肤的健康问题，还可象化妆 品一样进行皮肤的外部保养。经过大鹏公司对 50 个样本，年龄在 35~50 岁的客户的驱斑观察，每 人平均 3g/d，连续服用 30d 水苏糖后，色斑淡化比 较明显的占样本 32%。如果进行水苏糖液体涂抹， 样本均为女性，10d 后明显效果的占 72.5%，色斑 淡化、皮肤光泽，有一定的增白表现 。 [10] 试验证 明，水苏糖在美容方面有着很好的效果。 2.1.3 水苏糖在开发改善胃肠道功能的保健食品 方面的应用
2 水苏糖的应用研究现状及前景
2.1 水苏糖应用研究现状 2.1.1 水苏糖在延缓衰老类保健食品中的应用研究
动物实验证实肠道菌群和健康长寿密切相关。 对 95~105 岁的长寿者肠道菌群情况的调查发现， 双歧杆菌数、乳酸杆菌数较多，而拟杆茵、梭状 芽抱菌、消化球菌和芽抱杆菌等数量较少[9]。蛋白 质、氨基酸等含氮化合物被肠道内腐败细菌代谢 后产生的氨、胺、硫化氢、酚、类幽醇化合物和 细菌毒素，会引发多种疾病，促进衰老，影响寿 命。高龄人群摄人水苏糖后，肠内的腐败指标— p-葡萄糖醛酸酶的活力和氨的含量均明显下降， 腐败菌的发酵产物甲基酚的含量也显著减少。“要 长生，肠要清”，水苏糖在这方面有独特的生理作 用。 2.1.2 水苏糖在美容保健食品中的应用研究
2010
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30%，而高纯度水苏糖未见有工业化生产的报道。 由于水苏糖可以从我国特有的一种蔬菜中提取， 而且其产品纯度可达 80%以上，此得天独厚的资 源，令我国在水苏糖生产开发方面走在了世界前 列。
3 结语
至人体的长久健康都很有好处。水苏糖可通过作 为可溶性膳食纤维和增殖双歧杆菌的双重作用改 善胃肠道功能，可缩短食物在肠道内的停留时间， 增加含水量，抑制腐败菌的生长，分解并排出机 体的代谢废物，从多方面改善机体的胃肠道功能。 在酸乳中添 加水苏糖是 可行的，其添 加量 <0.5% （鲜乳体积与水苏糖质量之比）时对酸奶的感官特性、 酸度及乳酸菌数无明显影响，且能使酸乳具有水 苏糖和酸奶的双重保健功效 。 [11] 另有试验结果表 明，水苏糖能够降低面粉的吸水率，改善面粉的 面团稳定时间和评价值，增加面团拉伸能量，延 缓淀粉老化，减小淀粉的峰值粘度和稀懈值。水 苏糖添加量在 5%左右较为理想[12]。 2.1.4 水苏糖在开发免疫调节类保健食品中的应用
近年来研究表明，益生质类物质都有免疫增 强作用，此类物质可明显刺激腹腔巨噬细胞并提 高其吞噬能力，实验发现益生质对小鼠眼球后静 脉丛红细胞 C3b 受体花环（E-C36R）、红细胞免疫 复合物花环（EI-CR）的形成率有增强作用。并通过 红 细 胞 膜 上 淋 巴 细 胞 功 能 相 关 抗 原 -3（LFA -3）与 CD2 细胞相互作用，最终导致 γ-干扰素、IL-2 等 细胞因子的分泌，并增强 NK 细胞的活性。 2.2 水苏糖开发利用前景
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水苏糖的功效及应用研究概述
邓文辉 （陕西理工学院体育学院，陕西汉中 723001）
摘要：水苏糖作为新兴的功能性低聚糖，因其在延缓衰老、调节胃肠道微生态平衡、提高免疫力、排毒、降血脂血压方面 具有生理功效，其开发和应用日益受到重视。目前，水苏糖已在我国保健食品、美容品等众多领域中得到应用，且开发研 究且处于国际领先水平。在收集分析大量水苏糖应用研究资料的基础上，主要论述了水苏糖在保健行业研究开发现状 及前景，为相关研究提供参考。 关键词：水苏糖；低聚糖；应用研究 中图分类号：Q539 文献标识码：C doi：10.3969/j.issn.1007-7871.2010.08.002
水苏糖通过增殖双歧杆菌抑制胆固醇的合成， 从而降低血清胆固醇[8]；另据人体实验表明，人体 舒张压的高低与其粪便中双歧杆菌数量占总细菌
数量的比例呈明显的负相关关系[9]。 1.3.6 用于使用抗生素病人的辅助治疗
抗生素在杀死有害菌的同时也杀死了许多对 人体健康有益的细菌，长期服用抗生素特别是广 谱抗生素，一个明显的副作用就是肠道正常菌群 的严重失调，胃肠道功能紊乱，消化不良等，服 用水苏糖就可以很好地防止使用抗生素副作用的 产生。
水苏糖通过对肠道某些酶代谢活性的影响， 降低肠内有害酶的代谢活性，使得肠道内的甲基 酚等腐败产物减少，加速其排出体外，减少有毒 代谢物质重吸收，大大减轻了肝脏分解毒素的负 担[7]。水苏糖有极好的润肠通便效果，因而可大大 减少食物残渣在肠道内的停留时间，减少铅在肠 道被吸收的可能性。同时，可结合经胆汁分泌进 入肠道的铅，被水苏糖排除体外，阻断其再吸收。 1.3.5 降低血压和血脂
离心除渣 过滤除杂 活性炭脱色 脱盐 真空浓缩 喷雾干燥 产品。也有相关专利文献 报道，水苏糖可以从一种叫毛叶地笋的植物中提 取，其主要提取工艺与宝塔菜提取工艺基本一致[4]。 我国从植物蔬菜中提取的水苏糖，其成品中水苏 糖和棉子糖总含量一般可达 60%~90%，远高于国 外从大豆中提取的 30%含量，在国际上处于领先
0 前言
水苏糖是一种新型的功能性低聚糖。随着保 健食品生产技术的发展和人类保健意识的提高， 水苏糖在保健品行业受到广泛重视，逐渐成为国 内外市场研究和开发的热点。有关水苏糖产品的 应用专利在美国专利局已有 306 项以上。陕西省 西安德施普生物制品有限责任公司投资 6000 万人 民币在陕北开展完全符合 GAP 标准的 3300hm2 水 苏糖示范种植基地项目的建设，实现资源开发的产 业化[1]。 目 前 ， 西 安 大 鹏 生 物 科 技 股 份 有 限 公 司 、 陕西美辰生物科技股份有限公司和中国食品发酵 研究所下属的北京中食科技有限公司等已经达到 批量生产水苏糖的规模，真正实现了水苏糖的工 业化生产，在国际上处于领先地位。水苏糖作为 一种具有重要保健功效的低聚糖在保健食品中尚 处于初步开发利用阶段，前景广阔。本课题在大 量收集相关资料的基础上进行分析，主要阐述水 苏糖在保健食品中应用研究现状，旨在为水苏糖 的进一步开发利用提供有益的参考。
CH2OH
CH2
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OHH OH
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O HOHOH OH
H
OH HO
HH OH
HO
H OH H OH
H
O H HOH2C O H
HO OH
H HO CH2OH
HO H
图 1 水苏糖的化学结构
1.2 水苏糖的提取工艺 目前，水苏糖在工业化生产中常用的提取方
法是天然提取法。天然提取法以宝塔菜（又名甘露、 草石蚕）、毛叶地笋、中药地黄或大豆种子等为原 料，经提取、精制而得。据北京化工大学化学工 程学院的袁其朋等人报道，中国宝塔菜含糖量达 17%，且水苏糖含量高、杂糖少，是生产水苏糖的 理想原料[3]。其生产工艺：原材料 粉碎 水提取
1 概述
1.1 水苏糖的理化性质 水苏糖是由 1 分子 α-葡萄糖、1 分子的 β-果
糖和 2 分子 α-半乳糖构成的四糖，分子式为
C24H42O21，分子式结构如图 1[2]，相对分子量为666.59。 水苏糖结晶为结合 4 分子水的细小晶体，易溶于 水，不易溶于乙醚、乙醇等有机溶剂，甜度较低， 熔点 201℃，在真空中 115℃失水，保湿性和吸湿 性均小于蔗糖，没有还原性。
功能性食品将是 21 世纪的食品，功能性低聚 糖则是一种极好的功能性食品基料。在日本和欧 洲用 功能性低聚 糖开发的 食 品 多 达 400 ~500 种 。 由日本厚生省批准的 69 种特定保健食品中有 40 种加有低聚糖。水苏糖作为一种新兴的功能性低 聚糖，其产品功效显著，故它的开发和应用日益 受到重视。日本在十多年前就从大豆中以工业化 方式生产出水苏糖，现在已经成为全球水苏糖产 业化规模最大的国家，对功能性水苏糖的需求已 经比较成熟。但就全球范围而言，美国利用水苏 糖的开发力度最大，程度最深，因而水苏糖在美 国市场的应用范围也最为广泛。有关水苏糖产品 的应用专利在美国专利局已有 306 项以上。据统 计分析，2000 年全球对水苏糖产品的需求量达 35 万吨，实际供应量仅为 23 万吨，供需之间存在较 大差距；且随着水苏糖应用范围的不断拓展，供 需不平衡将进一步拉大，市场前景广阔[9]。目前，国 际上大量使用的大豆低聚糖，其水苏糖含量不到
基金项目：陕西理工学院科研基金，编号 SLG0840。 [收稿日期] 2010-06-27 [作者简介] 邓文辉（1978-），男，汉族，陕西延川人，讲师，研究方向为运动饮料。
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水平。因此可以说，从我国特有的植物蔬菜中提 取高纯度水苏糖在世界功能性低聚糖领域是独树 一帜的。 1.3 水苏糖的生理功效 1.3.1 调整肠道微生态平衡和保护肠道
参考文献
[1] 李苏楠，刘学敏，杨 琳，等. 陕北生物资源的开发及水苏糖基地
的建设[J]. 资源科学，2004（3）：50~54.
双歧杆菌通过磷脂酸与肠系膜上皮细胞相互 配合，形成一层具有保护作用的生物屏障，阻止 有 害 菌 的 入 侵 ， 保 护 肠 道 ， 优 化 肠 道 生 理 环 境 [5]。 首先，水苏糖进入人体后，不会被人体消化酶水 解而完整地进入结肠，被肠道中的双歧杆菌酵解 和利用，使其成倍增殖，从而使肠道内有益菌群 数量大增。其次，水苏糖被双歧杆菌水解成醋酸 和乳酸，使肠内的 pH 下降，抑制肠道内有害菌的 生长，起到调整肠道微生态平衡的作用。再次， 水苏糖被双歧杆菌利用后产生大量的短链脂肪酸， 能刺激肠道蠕动、增加粪便湿度并保持一定渗透 压，避免了粪便的干结，从而防止便秘的发生。 同时水苏糖分子中含有大量的羟基，在肠道中能 很好的吸收水分，这样对腹泻有治疗作用。因此 水苏糖可以从根本上预防结肠癌，防止便秘和腹 泻。另外，双歧杆菌在肠道内能自身合成维生素 B1、维生素 B6、维生素 B12、烟酸和叶酸等维生素， 促进钙、镁等微量元素的吸收。 1.3.2 提高免疫力