功能糖

功能糖包括功能性低聚糖、功能性膳食纖維、功能性糖醇。這其中，功能性低聚糖是指對人體健康具有一定改善效果的功能性糖類，多是由2～10個單糖通過糖苷鍵連接形成直鏈或支鏈的低度聚合糖。並不是所有的低聚糖都成為功能糖，只有在人體腸胃道內不被消化吸收而直接進入大腸內為雙歧桿菌所利用低聚糖才稱為功能糖，由於人體腸道內沒有水解它們（除異麥芽酮糖外）的酶系統，因而它們不被消化吸收而直接進入大腸內。這種特性使得它們可以優先為雙歧桿菌所利用，是腸道有益菌的增殖因子，也稱益生元。這些功能糖主要包括：低聚木糖（木寡糖）、低聚果糖（果寡糖）、水蘇糖、低聚半乳糖、低聚異麥芽糖、大豆低聚糖等。功能糖多是由玉米芯、蔗渣、麥稈等富含半纖維素的物質經過酸法、酸酶法或酶法製取的糖，如低聚木糖；或是由一些澱粉糖類經過酸法、酸酶法或酶法製取的糖，如低聚異麥芽糖。功能糖是近幾年新興的辭彙，首先由日本傳入中國，國家大力扶持和推廣功能糖。

智研數據研究中心分析表示：90年代初含低聚果糖的食品開始投放市場。目前，國內低聚果糖生產企業約8家，總產能1.5萬t左右。其中，保齡寶生物股份有限公司和廣東江門量子高科生物有限公司是目前國內低聚果糖主要生產企業公司，兩家企業的低聚果糖市場佔有率達到了70%以上；雲南天元健康食品有限責任公司年產能3000t；張家港梁豐1000t。

低聚木糖：2009年低聚木糖全球市場容量約在1.5萬t左右，且增長速度較快。目前，全球低聚木糖產能僅為5000餘t，市場缺口很大。

大豆低聚糖：大豆是我國的主要農作物之一，我國大豆產量居世界前列，僅次於美國和巴西。大豆低聚糖系直接從大豆分離蛋白與大豆乳清中提取所得的一種天然型低聚糖類物質。目前我國大豆低聚糖產量在世界上僅次於美國居第二，年產量接近1萬t。日本、美國和歐洲是我國主要大豆低聚糖出口國，國內由於價格關係，大豆低聚糖的內銷量較少，產品大多供出口。

海藻糖：海藻糖口感甘甜，可作為食品的天然甜味劑。

由於上世紀90年代末日本和中國研究人員分別發明了“澱粉雙酶法生產海藻糖新技術”，使得海藻糖這一新型功能低聚糖得以工業化生產。

目前海藻糖的實際年產量已超過8萬t，而世界市場海藻糖實際需求量達15萬t，故市場缺口較大。日本與中國均為世界海藻糖生產國，海藻糖的用途已擴大至生化製劑（微生物製劑）、醫藥製劑、化妝品和農業科學等各學科，應用十分廣泛。

1、改善腸道菌群的功能

雙歧桿菌（Lactobacillus bifidus）是1899年由法國的巴斯德研究所的Tissier博士首次從健康的母乳餵養嬰兒的糞便中分離出的一種菌。之後，以日本為主以及歐洲其他國家在內的研究人員通過30多年的研究，漸漸發現了雙歧桿菌對人體的有益作用，並已成為衡量機體健康、評價改善胃腸菌群的功能性食品的標誌之一。功能糖能夠使雙歧桿菌、乳桿菌增殖，使產氣莢膜梭菌受到抑制或不增殖，是大腸肝菌或腸球菌、擬桿菌不增殖或增殖幅度低於雙歧桿菌或乳桿菌增殖，可以認為，具有一定的調節胃腸道菌群的功能。攝取功能性糖后，腸內雙歧桿菌數量可增加數百倍。雙歧桿菌不僅可抑制病菌的繁殖，而且可減少甚至完全消除梭狀芽孢桿菌等腐敗菌。腐敗菌在將氨基酸分節時會產生出氨、胺、硫化氫、吲哚、酚等有害物質，是引起人體健康受到危害的諸多原因之一。功能糖可有效促進雙歧桿菌繁殖，雙歧桿菌不但不會產生有害物質，而且其代謝后產生的醋酸、乳酸等有機酸，可降低腸道pH，提高內源性溶菌酶活性，起到抑制大腸桿菌及梭狀菌等致病菌或腐敗菌繁殖的作用。另外，雙歧桿菌還可以產生維生素B1、維生素B2、維生素B6、葉酸等維生素類物質，起到維護人體健康的作用。

2、潤腸通便

常用的具有潤腸通便作用的物質有膳食纖維、糖醇和微生態製劑。膳食纖維不能被人體吸收，能部分被腸道菌群分解和發酵，產生有機酸，降低腸道pH，刺激腸粘膜蠕動。未被消化的膳食纖維形成的食物殘渣能改變糞便性狀，刺激結腸運動，促進排便。此外，水溶性膳食纖維能被細菌利用並能保持糞便中的水分。功能糖不能在人體內被消化吸收，屬於低相對分子質量的水溶性膳食纖維，因此可用它來使糞便變稀、緩解便秘。它的這種生理功能完全歸功於其獨有的發酵特徵（雙歧桿菌增殖特性）。功能糖優於膳食纖維的特點是它的日常需求量較小，在推薦量範圍內不會引起腹瀉。它具有一定的甜度，甜味特性良好，易溶於水，不增加產品的粘度，物理性質穩定，並易於添加於加工食品和飲料中。

3、增強免疫力

大量的動物試驗結果表明，雙歧桿菌在腸道內大量繁殖能夠起抗癌作用。這種抗癌作用歸功於雙歧桿菌的細胞、細胞壁成分和胞外分泌物使機體的免疫力提高。例如餵養定殖雙歧桿菌單因子的無菌小鼠，要比未處理的無菌小鼠壽命長。功能糖具有整腸通便的功能，它能使腸道腐敗菌受到抑制，腐敗產物顯著減少並及時排出，因而可減少大腸癌的發生。

4、促進礦物質的吸收

研究表明，功能糖具有截留礦物質元素如Ca、Mg、Fe、Zn的能力。功能糖不能被消化酶分解，在到達大腸后，隨著功能糖被雙歧桿菌發酵分解，釋放出礦物質離子。眾所周知，消化道的後半部分如盲腸、結腸等恰是礦物質元素被吸收的重要場所。另外，功能糖經雙歧桿菌等發酵，產生的短鏈脂肪酸降低了腸道pH，在酸性環境中，許多礦物質溶解速度增加，因而有利於吸收。由於短鏈脂肪酸能刺激結腸膜細胞生長，因而提高了對礦物質的吸收能力。

5、抗齲齒

功能糖一般對牙齒無不良影響。齲齒主要是由於口腔微生物，特別是突變鏈球菌（Streptococcus mutans）利用蔗糖所生成的酸，特別是乳酸及不溶於水的β－葡聚糖作用的結果。功能糖不能成為上述口腔微生物的作用底物，也沒有菌體凝結作用，因而不會引起牙齒齲變。

6、降血脂

大量的人體試驗已經證實，攝入功能糖后可降低血清膽固醇水平。每天攝入一定量的功能糖並持續2周至3個月，總血清膽固醇降低20～50mg/dl。包括雙歧桿菌在內的乳酸菌及其發酵乳製品菌均能降低總血清膽固醇水平，提高女性血清中高密度脂蛋白膽固醇總膽固醇的比率。血清膽固醇水平的降低，被認為是由於腸道微生物菌群平衡改變的結果。體外試驗也表明，人體腸道內12株固有的嗜酸乳桿菌可吸收膽固醇，嗜酸乳桿菌能抑制小腸壁對膽固醇的吸收。雙歧桿菌代謝產生煙酸的能力與血清膽固醇水平的降低也有一定關係。雙歧桿菌通過抑制人體內活化的T細胞，控制新形成低密度脂蛋白接受器，起到降低血清膽固醇含量的作用。對小鼠的試驗結果表明，雙歧桿菌通過影響β－羥基－β－甲基戊二酸單醯輔酶A還原酶的活性，控制膽固醇的合成，從而起到降低血清膽固醇含量的作用。

1、高選擇性增殖雙歧桿菌

2、熱、酸穩定性好

3、很難為人體消化酶所分解

4、低甜度、低熱量

2005年9月29日，禹城市被中國輕工聯合會授予“中國功能糖城”稱號，成為全國惟一一家“功能糖城”。隨著消費領域的擴大使我國功能糖行業取得了顯著的發展，朝著多品種，個性化，專一化，功能性，規模化發展，產量大幅增加，品種結構日益完善。人類將迎來功能糖新時代。

這其中，功能性低聚糖屬於寡糖，主要包括水蘇糖、棉籽糖、異麥芽酮糖、乳酮糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖、低聚異麥芽糖、低聚異麥芽酮糖、低聚龍膽糖、大豆低聚糖、低聚殼聚糖等。因為人體腸道內沒有水解它們（除異麥芽酮糖外）的酶系統，因而它們不被消化吸收而直接進入大腸內。這種特性使得它們可以優先為雙歧桿菌所利用，是雙歧桿菌的增殖因子。

功能性膳食纖維，是一種高分子的碳水化合物，由於其不能被人體所正常的消化接收，所以自身並沒有營養價值，可是，也正由於其不能被消化，所以可減緩消化速度和最快速度排泄膽固醇，可讓血液中的血糖和膽固醇控制在最理想的水準之上，還可以幫助糖尿病患者降低胰島素和三酸甘油脂。

功能性糖醇，主要包括山梨醇、麥芽糖醇、木糖醇、赤蘚糖醇、異麥芽酮糖醇。在中國二型糖尿病顯著增加的情況下，普通糖的替代品——糖醇類物質，被越來越多地運用。由於糖醇類物質不會引起體內胰島素的顯著增加，所以被許多需要甜味卻又必須無糖的食品所添加，而糖醇類物質本身的特性，比如益生元、低能量以及低血糖、胰島素應答特性等，對改善食品的健康品質，預防慢性疾病的發生髮展都有著積極意義。

功能性膳食纖維，是一種高分子的碳水化合物，由於其不能被人體所正常的消化吸收，所以本身並沒有營養價值，但是，也正由於其不能被消化，所以可減緩消化速度和最快速排泄膽固醇，可讓血液中的血糖和膽固醇控制在最理想的水準之上，還可以幫助糖尿病患者降低胰島素和三酸甘油脂。

功能性糖醇，主要包括山梨醇、麥芽糖醇、木糖醇、赤蘚糖醇、異麥芽酮糖醇。

在中國二型糖尿病顯著增加的情況下，普通糖的替代品——糖醇類物質，被越來越多的運用。因為糖醇類物質不會引起體內胰島素的顯著增加，所以被許多需要甜味卻又必須無糖的食品所添加，而糖醇類物質本身的特性，比如益生元、低能量以及低血糖、胰島素應答特性等，對改善食品的健康品質，預防慢性疾病的發生髮展都有著積極意義。

推動健康功能食品的發展，許多產品被國家公眾營養與發展中心推薦為“營養健康倡導產品”。到“十五”後期，由於功能糖行業的技術飛速進步，收率和質量明顯提高，物料消耗下降；企業集約化規模化經營，功能糖產品成本大幅下降，功能糖市場逐步擴大，成為功能性食品重要的添加劑，特別是在乳品業、保健品業、飲料業、無糖功能食品業等。隨著功能糖功能性研究的深入，實驗證明功能糖在飼料業應用廣泛，可以代替部分抗生素促進動物的生長發育。已有部分企業把功能糖開發成功能性飼料添加劑。