蔗果四糖的应用及制备

背景及概述^[1][2]

蔗果低聚糖，又称低聚果糖(FOS)，是指1～5个果糖基以β-2，1键连接在蔗糖的D- 果糖基上而形成的蔗果三糖(GF2)、蔗果四糖(GF3)、蔗果五糖(GF4)和蔗果六糖(GF5)的混合物。它是一种存在于水果、蔬菜、蜂蜜等物质中的天然活性成份，是优良的水溶性膳食纤维。低聚果糖作为益生元的代表，除具有一般功能性低聚糖的物理化学性质外，最引人注目的生理特性是它能明显改善肠道内微生物种群比例，具有润肠通便、增强免疫力、促进矿物质的吸收、改善肠道菌群、双相调节微生态平衡的“整肠”生理功能。甜度为蔗糖的0.3-0.6倍，是一种清甜可口的功能性食品配料，以其安全性和显著功能得到世界范围的公认。

由于低聚果糖具有优异的生理学功能，因此普遍地被用作保健食品配料，在我国低聚果糖亦被用做食品配料及营养强化剂。但是，高纯度蔗果聚糖单体的制备难度非常大，导致相关产品质量很难控制。有研究采用硅胶柱色谱制备蔗果三糖和蔗果四糖，纯度只能达到90％，无法作为高纯度对照品使用。采用聚丙烯酰胺凝胶柱分离得到了高纯度的蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖，但是洗脱速度低(0.2ml/min)、洗脱时间需要500分钟，制备效率太低，不适合工业化的生产方式。因此需要一种制备方法操作简便、分离时间短、回收率高、样品无损失、分离环境缓 和、溶剂可回收利用、生产成本低的蔗果四糖生产方法。

结构

应用 ^[3][2]

蔗果四糖除具有一般功能性低聚糖的物理化学性质外， 最引人注目的生理特性是它能明显改善肠道内微生物种群比例，具有润肠通便、增强免疫 力、促进矿物质的吸收、改善肠道菌群、双相调节微生态平衡的“整肠”生理功能，普遍地被用作保健食品配料。其应用举例如下：

1. 制备一种具有排毒清毒功效的口服液制剂，它是由乳果糖、蔗果三糖、蔗果四糖组成，其重量配比为：果糖38~44g，蔗果三糖2.5~3.0g，蔗果四糖1.5~2.0g其制作方法为：首先将乳果糖、蔗果三糖、蔗果四糖混合液充分混合在一起，加入纯净水至85~100%，室温为20~35℃条件下在不锈钢双层锅充分搅拌，即成口服液成品。采用生物工程技术，可有效补充胃肠道乳酸菌、酵母菌等抑制有害菌的繁殖和毒素的生成，减少胃肠道毒素向细胞组织组织扩散，从而有效消除及减少体内毒素。

2. 制备一种用于健齿、清新口气的益生元。该益生元是在原低聚果糖组分的基础上，改变各组分的重量百分比而得出。其各组分的重量百分比为：GF3为40％-70％，GF4∶15％-20％，余量为GF2、葡萄糖(G) 及蔗糖(GF)；并且控制葡萄糖(G)的重量百分比为0-2％，蔗糖 (GF)的重量百分比为0％-2％。上述益生元作不但具有同类低聚果糖益生元的普遍益生元效果，在抑制口腔突变链球菌和促进肠道对钙吸收的功效尤为显著，凸显出其健齿、清新口气的明显功效。

制备^[1][4]

方法1：采用雪莲果低聚果糖分析方法及蔗果三糖、蔗果四糖制备方法。采用水提醇沉的方法，取其上清液，进行浓缩、冷冻干燥，得到淡黄色的雪莲果低聚糖。雪莲果低聚糖经高压液相色谱分析，色谱条件：色谱柱：APS-2HYPERSIL；柱温：30℃；流动相：乙腈-水(75∶25，V/V)；流速：0.8ml/min；进样量：20μl；示差检测器。雪莲果低聚糖中含有果糖、葡萄糖、蔗糖、蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖，其含量分别为38.30%、16.44%、14.58%、12.29%、12.17%、6.20%。将制得的低聚糖样品进行硅胶柱层析，用冰乙酸∶氯仿∶无水乙醇∶水=3∶11∶11∶1为洗脱剂进行洗脱，依次收集洗脱液，然后浓缩、冻干。得到蔗果三糖和蔗果四糖。经高压液相色谱法分析，制备的蔗果三糖、蔗果四糖纯度可达90%以上。

方法2：一种从低聚果糖中制备蔗果聚糖单体的方法，该方法包括以下步骤：

(1) 对低聚果糖的羟基进行保护，得到低聚果糖衍生物；

(2) 采用高速逆流色谱对低聚果糖衍生物进行分离，得到蔗果三糖衍生物、蔗果四糖衍生物和蔗果五糖衍生物；

(3) 去除蔗果三糖衍生物、蔗果四糖衍生物和蔗果五糖衍生物的羟基保护基，得到 蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖；

(4) 将蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖分别经Sephadex LH-20纯化。

主要参考资料

[1] 段文娟;纪文华;王晓;耿岩玲;王岱杰;魏远安;谢拥葵;陈子健;伍剑锋;郑惠玲. 一种用高速逆流色谱制备高纯度蔗果聚糖单体的方法. CN201510283982.4，申请日20150528

[2] 席宾. 一种具有排毒清毒功效的口服液制剂. CN201110094670.0 申请日20110415

[3] 谢拥葵.一种用于健齿、清新口气的益生元及其生产方法和应用. CN200810027323.4，申请日 20080410

[4] 朱振元;连红玉;司传领 . 利用雪莲果制备蔗果三糖、蔗果四糖方法. CN201110184208.X，申请日20110701