低聚木糖

基本信息

• 定义：低聚木糖又称木寡糖，是由 2 - 7 个木糖分子以 β - 1,4 - 糖苷键连接而成的功能性聚合糖。

• 分子式：一般可表示为\((C_5H_{10}O_5)_n\)，其中\(n = 2 - 7\)。

性质

• 外观：通常为白色或微黄色粉末，无异味。

• 溶解性：易溶于水，在水中的溶解度随温度升高而增大。

• 稳定性：具有良好的稳定性，在酸性、碱性和高温条件下都相对稳定。与其他低聚糖相比，低聚木糖在 pH 值 2 - 8 的范围内都比较稳定，即使在 100℃的高温下也能保持较好的稳定性，这使其在食品加工和胃肠道环境中能够较好地发挥作用。

• 甜度：甜度较低，约为蔗糖的 30% - 50%，且具有清爽的甜味，可替代部分蔗糖用于食品生产，满足消费者对低糖食品的需求。

来源与生产

• 来源：低聚木糖主要存在于一些植物中，如玉米芯、甘蔗渣、棉籽壳、桦木屑等。这些植物原料中含有丰富的木聚糖，是生产低聚木糖的良好底物。

• 生产方法：目前，低聚木糖的生产主要采用酶法水解技术。首先将含有木聚糖的植物原料进行预处理，然后利用特定的木聚糖酶对木聚糖进行水解，将其分解为低聚木糖。通过一系列的分离、纯化工艺，如过滤、离子交换、浓缩、干燥等，最终得到低聚木糖产品。

生理功能

• 调节肠道菌群：低聚木糖是一种优质的益生元，能够选择性地促进肠道内双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌的生长和繁殖，同时抑制有害菌如大肠杆菌、沙门氏菌等的生长。有益菌的增加有助于改善肠道微生态平衡，增强肠道屏障功能，预防肠道疾病的发生。

• 促进矿物质吸收：低聚木糖在肠道内被有益菌发酵后，会产生短链脂肪酸，如乙酸、丙酸、丁酸等。这些短链脂肪酸可以降低肠道 pH 值，使肠道环境酸化，从而促进钙、铁、锌等矿物质的溶解和吸收。

• 降低血清胆固醇：研究表明，低聚木糖可以通过调节肠道菌群，影响胆固醇的代谢和吸收。一方面，有益菌的增加可以抑制胆固醇合成酶的活性，减少胆固醇的合成；另一方面，低聚木糖可以促进胆汁酸的排泄，使胆固醇转化为胆汁酸的速度加快，从而降低血清胆固醇水平，有助于预防心血管疾病。

• 改善便秘：低聚木糖具有一定的持水性，能够增加粪便的含水量，使其变得松软，易于排出。同时，它还可以促进肠道蠕动，缩短食物在肠道内的停留时间，从而有效改善便秘症状。

应用领域

• 食品工业：作为功能性甜味剂，广泛应用于饮料、乳制品、糕点、糖果等食品中，既能增加食品的甜味，又能赋予食品一定的保健功能。例如，在酸奶中添加低聚木糖，不仅可以改善口感，还能促进肠道有益菌的生长，提高酸奶的营养价值。

• 饲料工业：在动物饲料中添加低聚木糖，可以调节动物肠道菌群平衡，提高动物的免疫力和生产性能，减少抗生素的使用。例如，在仔猪饲料中添加低聚木糖，能够降低仔猪腹泻率，提高仔猪的生长速度和成活率。

• 医药工业：低聚木糖可用于开发功能性保健食品和药品，用于预防和辅助治疗肠道疾病、心血管疾病、糖尿病等慢性疾病。此外，它还可以作为药物载体，改善药物的溶解性和生物利用度。