爱华网低聚糖的功能和国际发展最新动向 尤新
我国是发展中国家，随着经济的发展和生活的提高，全国居民的健康状况，有了明显改善。但由于饮食结构不合理,如脂肪摄入量过多等原因，各种常见病、多发病的患病率增加。
据2004年全国居民的健康调查指出：1，血脂异常患病率18.6%达1.6亿人；2，高血压患病率18.8%，1.6亿人(2008年达2亿人)；3，糖尿病患病率2.6%，大城市达6.4%，全国患病人数4000多万，4，成人超重率22.8%，总人数2亿人，大城市超重患病率达30%，全国肥胖率7.1%达6000多万人，儿童肥胖率8.1%；超重和肥胖病人合计2。6亿人
如何通过改善饮食结构,采用功能食品的形式,来控制人体的血脂水平，以预防和控制多种退行性疾病的发生和发展，这是全世界医药、食品、营养界关注的热点。功能食品包括各种营养食品、保健食品、膳食补充剂，特别是一些以普通食品和饮料为载体，添加具有防病抗病功能配料的食品，是当今国内外食品工业新的增长点。
一,低聚糖的优越性
国内外功能食品较为广泛采用的功能配料主要有：
1，膳食纤维、益生菌、益生元。日本厚生省批准的、具有改善肠道功能的“声称”FOSHU产品中，有50％以上是利用这一配料制成的。欧洲传统的有菊粉1986年已开始用于代脂肪。美国近年也批准用于功能食品。
2，淀粉、食糖替代品包括抗性淀粉焦糊精、各种糖醇。
3，新近开发的天然食品抗氧化剂。包括类胡罗卜素(番茄红素、叶黄素、虾青素等)，和多酚黄酮(儿茶素竹叶黄酮等)属于基础性提高免疫、防病抗病的添加剂
不论什么功能配料，消费者讲求的是功效，而且求之心切，所以速效的功能配料，例如半个月至一个月内能有效的，必然受欢迎。
益生菌和低聚糖，能快速改善肠胃健康，所以能在日本功能食品市场中，占所有“特殊健康用途食品法规”中批准的功能性食品的60％以上，市场价值超过了50亿美元。
低聚糖作为功能糖类，它具水溶性、有糖的属性和好的口感，消费者乐于接受，适合制取高血脂、超体重、糖尿病人的无热量食品的甜味料。作为食糖替代品在食品加工过程工艺上不会产生困难，食品加工企业易于采纳。
二，国际功能性糖类市场
2007年美、西欧、日本低聚糖市场总量
2007年2012年预计 增长率
数量 吨销售百万美元数量吨%
美国,菊粉和低聚果糖7550019012159410
西欧,菊粉和低聚果糖8090015014260012
日本各种低聚糖2343082.9
合计179830422.9
（一）美国功能食品和膳食补充剂中特种糖类消费状况
2007年2012年预计 增长率
数量 吨销售百万美元数量吨%
1,膳食纤维70000901028538
2,葡糖胺200038322110
3,菊粉和低聚果糖7550019012159410
4,聚葡萄糖58001385228
小计1533003312361909
低聚糖生产企业
Cagill低聚果糖 菊粉 木薯抗性淀粉
GTC Nutrition 低聚果糖 燕麦麸浓缩物
LarexInc低聚阿拉伯半乳糖
Orafti 低聚果糖 菊粉
2007年美国功能食品和膳食补充剂中特种糖类/益生元市场单价美元/公斤
羧甲基纤维素4.5-4.75
纤维素2.2-2.5
培他葡聚糖13.5-15
葡糖胺18.5-20.5
菊粉和低聚果糖4.4-6.8
燕麦麸1.2-1.45
燕麦纤维1.96-3.6
果胶10.5-13.5
聚葡萄糖2.1-2.8
大豆纤维2.1-4.85
小麦纤维1.75-1.85
（二）西欧功能配料特种糖类和纤维的消费状况
比利时Orafti是欧洲最大的菊粉和低聚果糖公司。早在1994年5月其配料为低聚果糖、饮料进入市场。2006年其菊粉生产能力达4.5万吨。COSUCRA公司在比利时和法国有菊粉和低聚果糖产能4.5万吨。菊粉产能列第三位的是荷兰Roosendaul公司。
法国Beghin用蔗糖制取低聚果糖及其制品
荷兰Friesland公司用乳糖经β-半乳糖酶制低聚半乳糖。早先商品低聚半乳糖浆的成分是：半乳低聚糖58～65％、乳糖21～28％、葡萄糖20～23％、半乳糖1～4％。
西欧特种功能糖类消费状况
2004年2007年2012年预计
吨百万欧元吨百万欧元吨
不溶性纤维3990045531005078000
菊粉和低聚果糖5320011080900150142600
改性麦芽糊精2000102700134300
聚葡萄糖41006.547007.58300
西欧特种糖类和纤维市场单价欧元/公斤
胺基葡萄糖14-18
不溶性纤维1.5-2.4
菊粉和低聚果糖2.2-3.5
聚葡萄糖1.5-1.8
欧洲特种功能糖类消费的趋向一是价格，食品企业对性格比是主要选择;其次是健康功效，胺基葡萄糖是一个典型新兴特种功能糖。目前欧洲只有意大利Flamma有生产。大量还从印度进口每公斤13美元,占有欧兰洲一半的市场
（三）日本功能配料主要低聚糖市场
2007年2012年预计 增长率2007年公斤单价
吨百万美元吨%日元美元
低聚果糖55%浆状30009.530000370-4003.3-3.57
低聚半乳糖55%浆状450019.145000500-6004.46-5.36
乳酮糖40%浆状20009.321001550-7004.91-6.25
乳果糖50%浆状28001729000.7700-10006.25-8.92
低聚异麦芽糖50%浆状1000012100000140-2001.25-1.79
低聚木糖35%70011.970002000-2500 17.9 -22.3
大豆低聚糖20%浆状1000.61000700-8006.25-7.14
棉籽糖2302.92400.91500-2000 13.4 17.9
菊粉1000.61000700-10006.258.93
合计2343082.923640
v*日元比价117.84
v
日本2007年新功能糖品种市场
L-阿拉伯糖20吨销售1.5百万美元
脱乙酰壳聚糖chitosan500.8
岩藻多糖fucoidin2010.2
氨基葡萄糖glucosamine50012.7
不消化糊精10005.9
透明质酸hyaluronic acid58.5
肌醇inositol501.7
精氨酸盐arginate500.8
发展动向
1，低聚糖市场总量1993年21610吨。但从2007年以来十年，低聚糖市场总量减少，由1997年2.86万吨降至2007年2.34万吨，销售额72亿日元。高活性品种并不一定有更大市场，如低聚木糖从500仅增至700吨。
2、到2007年12月特定保健食品中，肠道调节功能合计为3473亿日元。占特定保健品总销售额51%，但其中乳酸菌占3248.3亿日元，食用纤维152.6亿日元，低聚糖仅71.8亿日元。乳酸菌呈肠道调节功能主导。特定保健品近年增速较快的是调节体脂占特定保健食品的23.6％，金额1606亿日元。
3、新的功能糖类和衍生物增多，如L-阿拉伯糖，壳聚糖，氨基葡萄糖500吨12.7亿日元，不消化糊精1000吨5.9亿日元等。
三，国外低聚糖法规
（一）日本2003年批准的322种“特定保健用食品”中， 其中改善肠道菌群环境及通便功能产品共184种。
包括：乳酸菌55种，难消化糊精25种，低聚乳果糖25种，车前草种皮22种，低聚果糖1种，低聚半乳糖9种，大豆低聚糖7种，低聚木糖5种，瓜尔豆胶分解物4种，小麦麸皮4种，低聚异麦芽糖3种，低聚琼脂纤维3种，聚葡萄糖2种，低分子海藻骏钠5种，棉子糖1种，异构化乳糖1种，啤酒酵母纤维1种，乳清发酵生成物1种。
特定保健用食品于1991年开始可以标示健康功效，到2007年12月，被认可的食品有755件。2007年度特定保健用食品市场规模约6798亿日元，较2005年增加7.9％。
其中整肠相关产品占全部的51.1％。
其次为中性脂肪、体脂肪相关的产品，金额1606亿日元，增加725亿日元(是2005年的182.4％)，占特定保健用食品比率的23.6％，其终端食品形态为调理食用油、清凉饮料、茶系饮料。
其他是血压相关产品增加102亿日元(169.6％)，胆固醇相关产品增加2亿日元(102.8％)。
护齿相关产品方面，954亿日元。
（二）西欧
欧盟指导性文件EC95/2指出：菊粉和低聚果糖不是添加剂，欧盟标准委员会在1995年的会议上，确认低聚果糖是食品配料。欧盟2001年批准为婴儿配方食品配料
1986年欧洲开始使用菊粉作食品配料，几乎所有欧洲国家对菊粉和低聚果糖都没有具体的限制，也没有每日允许摄入量（ADI)标准。
丹麦和挪威分别在1995和1998年将低聚果糖作为膳食纤维在食品标签上标注；
瑞典也在1999年做了相同的决定；
芬兰食品管理局1998年推荐将菊粉和低聚果糖纳入膳食纤维类；英国也于2000年采取了同样的标注方法。
比利时 Orafti公司的FYOS，1994年5月进入市场，是一种低聚果糖饮料，其配料为低聚果糖、脱脂乳糖、蔗糖、果汁、香精。法国Lorex菊粉低聚果糖及其制品据称有2万吨规模。
荷兰Borculo公司用乳糖经β-半乳糖酶制得低聚半乳糖。用于乳品、婴儿食品，糖果、饮料。商品低聚半乳糖浆的成分是：半乳低聚糖58～65％、乳糖21～28％、葡萄糖20～23％、半乳糖1～4％。
（三）美国
美国FDA于2000年11月22日公告，确认FOS为GRAS，并制定了添加量(见下)。
食品用量原味酸奶2％，能量棒(营养棒)4.6％～13.6％，婴儿食品0.1％～3.6％，饮料1.2％，饼干3.6％，蛋糕1.6％～3.6％，糖果5.0％，甜饼或点心2.5％～3.3％，薄脆饼干1.7％～3.3％，牛奶0.4％，硬糖6.7％，冰淇淋1.5％，果酱、果冻0.9％，松饼3.6％，即食谷物食品3.3％～15.4％，果汁冰糕冰冻果子露1.4％，汤0.4％，酸奶酪、酵母乳1.3％。
Lifeway公司推出加有FOS的酸奶克非尔，称作”超级骨骼健康”饮品
Cagill推出的Oligg0fiber,是一种菊粉制剂
四，我国低聚糖
我国低聚糖的研究，始于八十年代。但形成工业规模和商品化，则到”九五”期间。1996年，由中科院微生物所和山东宝龄宝合作，在禹城,建成年产2000吨的低聚异麦芽糖工厂。，1997年由无锡江南大学和云南天元合作，于昆明蔗糖酶法生产低聚果糖生产企业第一家投产。以后接着山东龙力低聚木糖投产。全国各种低聚糖，产能超过15万吨
目前国内市场有商品的低聚糖品种及原料
1，由单一的糖构成的低聚糖
低聚异麦芽糖 原料淀粉
低聚果糖蔗糖、菊芋、菊苣
低聚木糖玉米芯、麦草
低聚半乳糖乳清
低聚甘露糖魔芋
海藻糖淀粉、酵母
2，多种单糖组成的低聚糖
棉籽糖是半乳糖、果糖和葡萄糖三个不同的糖组成，是低聚三糖;原料棉籽、甜菜糖蜜
水苏糖由半乳二糖、葡萄糖、果糖四个单糖组成，是低聚四糖;原料根茎作物
大豆低聚糖 主要成份是水苏糖、棉籽糖和蔗糖的混合物;原料大豆
3，菊粉 是菊苣或菊芋提取的高聚合度低聚果糖
五,低聚糖的主要生理功能
由于功能性低聚糖具有水溶性、不诮化性，不仅是调整肠道功能的双岐因子，且有一定甜度粘度等某些糖类的属性，作为食品配料易为食品加工企和消费者接受。可广泛在低热量食品，减肥食品中应用。另外高纯度（95%）低聚糖可用于糖尿病人食品和防龋齿食品。
1．低聚糖是一种不消化性糖类，不被胃酸胃酶分解，有一定甜度，人体摄入后基本上不增加血糖、血脂。
2．有利于人体肠内双歧杆菌的增加，同时可抑制肠内有害菌及腐败物质的形成，增加体内维生素的量，提高机体免疫力。
3,促进钙吸收作用
欧州 Orafti 经多年研究证实,低聚果糖不仅能促进钙吸收.而且能提高骨密度,减轻骨质酥松的危险
4．高纯低聚糖不被造成龋齿的链球菌利用，不被口腔酶液分解，因而能防止龋齿。
5, 低聚糖有调整肠道功能，润肠通便,能有效缓解老年人的便秘。
六,低聚糖的安全性
1,安全性评价
作为改善肠道功能的配料，凡是己经国家批准有行标和国标的产品，作过安全评价，符合质量标准的产品，均应是安全的。但低聚糖和益生菌的安全性评估要求有所不同，益生菌主要有乳酸菌和双岐杆菌，均是有生命的活菌制剂；低聚糖是食物原料加工制取具有生理活性的单糖低聚物，两者的安全性有其不同的特点和要求。按国外经验，活菌制剂必需经三阶段毒理学评价，不仅要通过体外和动物试验，还需经人体临床试验评估。最后还应有一段安全应用试验，才能对一个新的品种安全性作结论。低聚糖的安全性评估则相对简单些。
(1)，从生产角度考虑，厌氧菌生产技术比好氧兼氧的要求高得多，一次性投入大。工艺控制和纯化难度大。在发酵过程污染或共生有害菌难以分离。
(2)，作为商品，不仅要有活菌数量指标，还必须有配套的检测和监督技术，因活菌制剂特别是厌氧菌，有一个保质期，在货架上经一段时间，活力要下降。含活菌食品打开包装后，不能保证活力的不下降，低聚糖则无此顾虑
(3)，活菌进入消化系统,会被人体胃酸和酶破坏，在肠道内能否存活，和原有菌不相排斥，能否共存等问题
2,安全和有效剂量
目前国内几个万吨级低聚糖企业，均为现代化高新技术企业。从原料来源、辅助材料、生产工艺过程各工序（糖化转化、净化、成型、包装）均按HACCP危害分析和关键控制点进行质量监控。产品质量和安全性有保证。国内评估的低聚异麦芽糖的安全剂量为：最大无作用剂量为2g/kg体重（相当于60kg体重成人，每天安全剂量达120g);LD50半致死剂量44g/kg体重。
低聚糖是指由2～10个单糖组成的糖类，类似于水溶性纤维素，不为人体酶解，在小肠中不被吸收，摄入一定量，有润肠通便作用，过多会导致腹泻。所以每日摄入量不能按无作用剂量使用。日本市场用低聚糖制取的调整肠道功能的商品，其包装上均附有警示句“过多会导致腹泻”。但仅是物理性的，停止摄入后，腹泻即会停止。一般改善肠道功能商品，均应标明成人有效剂量，低聚异麦芽糖15g/天/人;低聚果糖8g/天/人;低聚木糖1g/天/人。
七,今后工作建议
满足不同人群需要的特殊营养食品是我国21世纪食品工业的发展重点，所以，开发新型低聚糖具有广阔的前景。
1、加强宣传推广，通过各种渠道，提高食品界和消费者的认知度，据欧洲有关单位调研，消费者对功能性低聚糖的认知度：日本为70％，法国为16％，德国为9％，英国为3％。
2、提倡技术创新竞争，差别竞争，不搞同质化竞争，不鼓励只考虑地区资源优势，新上项目。
鼓励非粮新原料的开发利用，如工业副产麦麸、棉籽饼。在植物原料半纤维中,含有阿拉伯木聚糖，一般其木糖和阿拉伯糖之比为10-20:1。众所周知，我国年消费约8000万吨面粉，全国约有1500-2000万吨麦麸用于饲料。麦麸除含有残留的淀粉外，主要含有大量粗纤维和半纤维素，其中含有较多的多聚阿拉伯木糖。最近山东食品发酵研究院以及江南大学,均已完成了用麦麸原料,经淀粉酶脱淀粉、蛋白酶脱蛋白，然后用木聚糖酶酶解,制取低聚阿拉伯木糖的扩试工作。这将为低聚糖工业的发展，开拓非粮、糖原料来源和扩大不同糖的低聚糖工业生产，开创了新的途径
3、开发同样有双歧杆菌增殖作用的葡萄糖酸、木糖等新品种。
4、拓展应用领域，加强乳品、焙烤、糖果、饮料、面食加工等食品行业和饲料加工行业的协作。让低聚糖进入一日三餐和特殊人群需要的功能食品以及饲料工业
