魔芋葡甘聚糖功能研究进展_谢建华

食品工业科技

综述

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魔芋葡甘聚糖功能研究进展

谢建华$,庞

杰!,朱国辉$,陈翠莲$

(!"福建漳州职业技术学院食品与生物工程系,福建漳州#$#%%%;

福建福州#’%%%&)&"福建农林大学食品科技学院,

要:综述了魔芋葡甘聚糖的结构与生物活性的关系,并介绍

了魔芋葡甘聚糖生物活性的研究概况,最后对其发展前景进行展望。

的高分子聚合物。012的大分子可以与水分子通过分子偶极、诱导偶极、瞬间偶极等作用力聚集7键、

成庞大而难于自由运动的巨大分子,在水中使魔芋胶溶液变为粘稠的非牛顿流体,在凝胶食品中促成

关键词:魔芋葡甘聚糖,结构,功能,生物活性中图分类号:!"#$%&#’(文献标识码:)

文章编号:%$$#*$($+(#$$,)%#*$%-$*$.

012大分子建立网络结构,其持水量为魔芋胶本身

粘结肠重量的($至%,$倍8#9。与水形成粘稠胶状物,道食物残渣兼软化食物残渣聚集体,有利于促进肠道的蠕动,促进肠道食物残渣的运行,缩短致癌物质在肠内停留时间,有利于通便和预防直肠癌;同时为肠内某些有益细菌提供能源,使有益细菌繁殖生长,同时合成某些有益于人体健康的物质;而且有利于改善肠道功能,有利于肠道吸留的有害重金属以及放射性同位素金属离子排出体外,为肠道排除毒素,增加肠有利于通便和预防直肠癌。012能刺激肠壁,道的蠕动,帮助消化,这些肠内细菌的代谢产物以及致癌的脱氧胆酸、石胆酸、突变异源物质等随纤维素迅速排出体外。在氢离子的催化作用下使012的分单糖及胆固醇中的羟基、羧酸子键上的*67与双糖、

基结合成醚类、脂类物质或者吸附于表面形成分子间氢键。

葡甘聚糖(012)是一种优良的膳食纤维,由!*

3*葡萄糖和!*3*甘露糖以%4%&+或%4%&+/的摩尔比

以!*%,.吡喃糖苷键结合构成的,在主链甘糖的5(位上存在通过!*%,每(#个糖(键结合的支链结构,残基上有(个左右的支链,支链只有几个残基的长度,并且每%/个糖残基上有一个乙酰基团。012具有与肝素相近似的骨架结构,其单体分子中5#、5(、5+位上的*67,均具有较强的反应活性,其分子结构

8%9

见图%。012的这种结构特点使它具有多方面的生理活性和药理活性。

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图%

葡甘聚糖的糖苷键类型对生物活性的影响

抗肿瘤多糖结构研究表明,葡聚糖主链上的!*

012的分子结构

$葡甘聚糖的结构与生物活性的关系

魔芋的生物学活性与多种因素有关。首先魔芋

%,(甙键和支链上的!*%,+甙键为必须。012由:

(1)(2)83*葡萄糖94:83*甘露糖9约%4%&+/或%4%&+,通过!*%,.吡喃糖苷键结合构成,具有预防结肠癌的功能。

多糖的化学结构是其生物活性的基础。现已研究发糖苷键类型、分子量、取代现,012的活性与其组成、基团、空间结构、溶解度、粘度等有密切的关系。

$%&葡甘聚糖的分子量对生物活性的影响

012的分子量很大,光散射法测得重量平均分

$%$葡甘聚糖的组成对生物活性的影响

012是由葡萄糖和甘露糖以糖苷键相连而形成

相对分子量高达%$/,是一子量为-;%$,

种天然高分子化合物8(9。分子量大,使其粘度很大,水溶液中粘度可达到%$$$$。经改性使"*甘露糖的长分子链相互交连成网状大分子结构,增加其粘性,可吸附葡萄糖,延缓葡萄糖的吸收8.9。同时增强了消化道内食糜的粘性,延缓了胃腔内食糜的滞

收稿日期:#$$,*$.*#/作者简介:谢建华(!()$*),助理实验师,研究方向:天然产物化学。基金项目:国家自然科学基金(#%#)!%%();福建省重大科技项目(&%%#+%%,)

资助课题。

!""#年第$!期

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留时间,肠道内食物营养物质向肠壁绒毛扩散速度受到了控制,延长了食物在消化系统中的消化过程,在较低水平上调节了胰岛素的平衡。

不同分子链段魔芋!"#的理化性质及生物活性不同,如将脱去$%&的魔芋精粉经酶解超滤后得到三个分子链段的组分:!"#’!(相对分子质量(,)*+***,-)!"#’"(相对分子质量.*+***/)*+和!"#’#(相对分子质量0.*+***,-)。通过***,-)

实验研究,!"#’!、!"#’"、!"#’#和魔芋精粉的降血糖效果及对正常小鼠的腹腔巨噬细胞吞噬功能的影响,结果显示,!"#’!、!"#’"、!"#’#和魔芋精粉均能显著降低高血糖小鼠的血糖值(10,!"#’!和!"#’"的降血糖效果明显优于魔*2*3)

,并以!"#’"的降血糖效果最佳;芋精粉(10*2*3)

食品工业科技

中起着重要作用。分子结构发生!"#经分子修饰后,变化,其空间结构也发生变化,生物活性也会随之变化。

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魔芋葡甘聚糖的生物活性

抗肿瘤作用

流行病学调查和部分实验研究表明,!"#对预

防结肠癌、乳腺癌等有一定的作用。其可能机理为

!"#为多糖,多糖一般可通过提高机体免疫功能发

挥抗癌作用;改变了肠道菌群的生态!"#大量吸水,环境,表现为双歧杆菌为代表的肠厌氧菌增加,其活菌具有明显的免疫增强作用,死菌有明显的抗肿瘤活性,即可加速可疑致癌物胆汁酸的代谢产物的排增加粪便容积,吸附泄;!"#吸水后成为粘稠物质,肠腔有害物质,降低肠道细菌&’葡萄糖醛酸酶活性,增加肠蠕动,稀释了肠道致癌物和前致癌物的浓度,并加速它们排出体外,减少肠黏膜与促致癌物的接触,减少因肠道分解代谢的有毒物质的重吸收+达到抗癌作用;纤维素能刺激机体产生一种杀灭癌细胞的物质,而!"#是一种优良的食物纤维。

!"#’!、!"#’"和魔芋精粉可显著增强正常小鼠

腹腔巨噬细胞吞噬功能(10*2*3),以!"#’"组效果最佳456。

$%&葡甘聚糖的取代基团对生物活性的影响

每!"#实质是乙酸的酯,因其大分子结构中,

37个单糖残基就有一个乙酰基。加入常用皂化酯的

使!"#链皂化剂,如8-%9、8-&:%.、!%9或!&:%.,上由乙酸与糖残基上羟基形成酯而发生水解,即脱分子间则形成氢键去乙酰基,这样,!"#变为裸状,而产生部分结构结晶作用,以这种结晶为结节点形成了网状结构体,即形成凝胶4;6。

!%!对脂质代谢的作用

!"#具有明显的降血脂效果,能有效防止高血

压、动脉硬化和其它心血管疾病,既可降低血胆固醇水平,也可降低甘油三酯水平,起到调节脂质代谢,预防高脂血症的作用。其可能机理是:!"#在消化道内能与胆固醇等结合,阻碍中性脂肪和胆固醇的吸收,其降血脂效果优于其它的膳食纤维;!"#能有效抑制回肠黏膜对胆汁酸的主动运转,部分地阻断胆汁酸的肠肝循环,而肠肝循环控制着胆固醇转变为阻止胆酸再吸胆酸的过程。!"#在肠内能吸附胆酸,收,使其随粪便排出,从而加快了胆固醇向胆酸方向的转化,降低了肝酯,消耗了体酯;!"#在结肠内被微生物发酵分解,产生丙酸等短链脂肪酸,这些短链脂肪酸被人体吸收,从而产生降血脂作用。

$%#葡甘聚糖的溶解度及粘度对生物活性的影响

为几十万至几百万,属高分!"#的分子量很大,

子化合物,使其粘度很大,水溶液中粘度可达到

3****/&****

而显著下降。可以吸收自身体积)*/!"#易溶于水,当!"#的浓度达到>?以上时,通过3**倍的水4>6,

偏光显微镜及圆二色谱可以观测到液晶现象,而此时其流体行为认为是假塑体,通过广角@’衍射显示其挤压纤维保持相当程度的方向性,因此可以作为纤维或膜的材料4)6。

!%(对肠道功能的作用

!"#及其制品对预防和治疗便秘有良好的作

!"#每个葡萄糖或甘露糖残基基本上都含有三

个醇羟基,因此,能够在一定条件下,通过醚化或酯化反应,向分子结构中引入亲水性基团,生成水溶性

用,它可吸收水分,增加粪便容积,改善肠道菌相,刺激肠蠕动,这些都有利于排便,其可能机理是:!"#的缚水力很强,吸水可膨胀其体积的)*/3**倍,食用后能抑制小肠对水分的吸收及肠壁水分被吸收进肠道,增加平均每日粪湿重和粪便含水量,软化粪便被结肠菌丛分解利用时产生短链脂肪酸,刺激肠蠕动,进而缩短肠道运转时间和平均一次排便时间;

!"#的衍生物。如从酶解魔芋干粉中提取分子量在

采用吡啶’氯磺酸35**左右的葡甘露低聚糖A=BCD,

法制备了它的硫酸酯衍生物$’A=BCD,本身无抗单纯(9$E’&)活性的A=BCD硫酸酯化后产疱疹病毒&型

生了抗病毒活性,5**/F***$GHIJ的$’A=BCD能很好地抑制9$E’&引起的EKLC细胞病变,而在

!"#能刺激以双歧杆菌为代表的肠道微生物的生

长,降低胆汁酸的羟化,产生短链脂肪酸等,促进肠壁的生理蠕动,使沉积肠道壁的细菌的代谢产物以及致癌物的脱氧胆酸、石胆酸、突变异原物质等废物随纤维素迅速排出体外,缩短了癌原物质与肠壁膜

5**$GHIJ及以上浓度条件下能完全抑制9$E’&在EKLC细胞单层中形成病毒空斑476。

$%’葡甘聚糖的空间结构对生物活性的影响

!"#位于侧链的%’,’#-M在分子抗肿瘤活性

!""#年第$!期

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综述

!"#$%"$&%’($")%*+*,-*./**’0%’1234-有报道,大鼠长期食用!"#可延缓脑神经胶质细胞、心肌细胞和大中动脉内膜皮细胞的老化进程,降低分析可能的机理为:!"#减少胆酸的肠肝循环,了胆固醇的浓度,这样就防止了高脂血症对内皮细胞的损伤,减少了构成脂褐素(细胞老化的重要标志)的主要成分,起到延缓老化的作用。

的接触时间,降低了直肠和结肠毒物致癌的机率,起到了清道夫的作用。

!%&对糖代谢的作用

高纤维膳食对糖尿病患者有益。!"#作为一种

食物纤维,具有低热量、低脂肪和高纤维的特点,广泛应用于糖尿病的治疗,其改善糖代谢的可能机理是:粘性大,提高了消化腔内食糜的!"#分子量高,黏度,延长在胃腔内滞留时间,降低食物营养物质向肠壁扩散速度,延缓食物消化过程。在较低水平上调节体内胰岛素平衡,用餐后血糖峰值明显下降和推迟,从而减轻胰岛的负担,促进糖尿病人处于良性循环状态,而不会象某些降糖药物使血糖遽然下降而出现低血糖现象;控制饮食是糖尿病人治疗的重要不被人体内消化酶措施。!"#作为一种高纤维食品,所消化,本身含热量又极低,可以延长胃排空时间,增加饱腹感,降低肠道对葡萄糖吸收的速度,因此它既能控制糖尿病人摄入的总热量,降低血糖含量,又能减轻糖尿病人饥饿的痛苦;!"#可在结肠内发酵,产生被人体吸收的丙酸盐,刺激肝细胞加速糖酵解,增加葡萄糖的利用;!"#可影响胃肠道激素的释放;

!%)对微量元素吸收的影响

有报道,铁、锌、铜-种元素的粪!"#对大鼠钙、

便排出量及血清、股骨含量无影响,人体试验也未见对锌、铁、钙吸收的影响。食用!"#大鼠的血清钙、磷含量、股骨重和股钙磷含量及骨形态计量参数均无显著变化,!"#对钙、磷代谢及股骨未见不良影响。以往报道./0认为,膳食组成可影响矿物质的吸收,存在于植物体内的植酸可影响无机离子吸收,膳食纤维抑制钙的吸收。但也有报道.+10在足够量蛋白质摄入情况下,膳食纤维对无机元素的吸收的影响可被阻抑,膳食纤维短期影响也许存在,若作较长时间的研究,钙的平衡由于适应可恢复。

*小结

国内外近十几年来对魔芋研究非常活跃,涉及

!"#可降低血液中游离脂肪酸水平,提高胰岛素的

敏感性,使糖耐量降低。

魔芋生物学,育种、栽培,食品加工和葡甘聚糖的研究,其热点和难点是对葡甘聚糖的化学结构、理化性质、生物学功能的研究和工业提纯、产品开发等诸方面。国内外魔芋开发利用主要是在魔芋精粉加工、食品应用方面,文献报道较多,而有关魔芋葡甘聚糖的化学结构、提纯和药用研究报道较少。

我国是世界上魔芋的重要产区,也是最早食用魔芋的国家之一,但对魔芋葡甘聚糖的研究起步较晚。八十年代中期,华西医科大学对魔芋精粉的保健医疗作用的研究取得了重要成果,确证魔芋精粉(粗制葡甘聚糖)属可溶性半纤维,其突出的营养保健功能在于能发挥膳食纤维对营养不平衡的调节作用。此后,我国在各界学校和研究单位研究攻关下,在魔芋葡甘聚糖的生物活性方面取得了重要进展。主要功能有预防、治疗便秘,调节脂质代谢,显著降低血胆固醇及甘油三酯水平,预防高血脂病;改善糖代谢;是糖尿病的良好辅助药物;能起到缓慢减肥的作用;具有免疫调节作用;对预防结肠癌和乳腺癌有一定作用。

综上所述,魔芋葡甘聚糖在医药卫生领域中有很好的开发利用及商品价值。目前魔芋葡甘聚糖生物活性研究取得了较大的进展,但也存在一些问题:第一,魔芋葡甘聚糖生物活性研究大部分仍停留在表面上,即利用!"#有效总体成分分析其医疗保健作用及对各种疾病的治疗、防治作用,对其作用机理的研究尚有待进一步深入;第二,!"#会使减少小肠对脂溶性维生素2、第三,在葡甘聚糖新药3的吸收;开发方面,魔芋葡甘聚糖还没有进入中药材目录,未

!%#对肥胖症的作用

肥胖的原因主要是食物中大量的脂肪进入人

体血液中,通过毛细血管分散到机体组织,使脂肪细胞不断扩大沉积。而魔芋精粉的热值低,只有是一种低热量的减肥食品。美国用双盲法肯$%&’(),

定了它的减肥作用,其作用机理为:!"#是以!*+,-糖苷键结合的多糖,不能被人体及动物体内的唾液胰液淀粉酶水解消化,故不提供营养;!"#吸水性很强,吸水后体积膨胀,成为具有粘性的纤维素。粘性纤维可刺激肠壁,增加肠蠕动,减慢食物从胃到小肠的通过,延缓消化和吸收营养物质。由于降低了单糖的吸收,从而使脂肪酸在体内的合成也下降,从而起到减肥的作用;!"#在胃中吸水膨胀后使胃排空时间延长,产生饱腹感,从而在一定程度上达到控制饮食的作用;!"#能有效抑制回肠黏膜对胆汁酸的主动运转,吸附胆酸,使胆汁酸的肠肝循环被部分阻断,从而降低了肝酯,增加类固醇排出量,最终消耗使部分未被吸收的营养物质了体酯;!"#润肠通便,随粪便排出,起到通便减肥作用。

!%’免疫增强作用

人体胃肠道内没有!"#等功能性低聚糖的水

解酶系统,因此功能性低聚糖不被消化吸收而直接进入大肠。!"#的大量吸水可改变肠道菌群的生态环境,表现为双歧杆菌为代表的肠厌氧菌增加,其活菌有明显的免疫增强作用。

!%(抗衰老作用

!""#年第$!期

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食品工业科技

对蓝莓产业化发展的思考

孙志健,张

燕,陈

芳,廖小军,吴继红,汪政富,胡小松%

(中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京!"""#$)

要:从蓝莓的生产与加工发展现状及趋势两方面综述了世界

蓝莓产业发展的现状,并提出了我国蓝莓产业发展的方向,对我国“第三代”果品产业的发展具有极为重要的现实意义。

关键词:蓝莓,产业化文献标识码:H中图分类号:U

其果实含有花青素、黄酮等多种多酚类生理活性成分,使蓝莓果实具有很强的抗氧化性,具有促进视红素再合成、改善循环、抗溃疡、抗炎症、提高免疫力、增强心脏功能、抗心血管疾病、抗衰老、抗癌及抗突变等多种生理活性功能。美国蓝莓协会认为,正是由于蓝莓具备的这些健康功效,使得近年来蓝莓的消费市场逐年扩大,因而被称为继苹果和柑桔之后的“世界第三代水果”。

蓝莓产品的发展对于今后我国在世界水果加工产品市场上的地位有重要影响。因此,及时分析世界蓝莓产业发展状况,将有利于引导未来我国第三代

蓝莓(P">9C9EER)为杜鹊花科越桔亚科越桔属植物,为常绿或落叶灌木型果树,广泛分布于北半球,

收稿日期:.((MV"(V(J%通讯联系人果品产业的发展方向。

,男,工程师,研究方向:植物资源开发与利用。作者简介:孙志健(!%&"’)

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制定相关标准,少数单位正在按国家《新药审批办法》规定的新药研究要求进行研究开发,仅有个别单位开发出魔芋减肥降脂新药方处方;第四,魔芋葡甘聚糖的社会认知度不高,对开发国内保健品消费市场注意不够,往往受国际市场特别是日本市场波动的影响,魔芋葡甘聚糖科研力量薄弱,成果少,且转化率低,缺乏具有市场竞争力的品牌产品。所以,进一步开展对魔芋葡甘聚糖药理方面的研究和魔芋系列食品的开发,让食品与医疗保健结合起来,生产出高品质的保健食品,使它的功能、口感、食品的经济、方便性及安全性让广大消费者更加信赖。同时把魔芋葡甘聚糖引向深入,让魔芋葡甘聚糖开发利用向更具有针对性和经济性方向发展,对振兴地方经济和开发山区资源,帮助山区人民脱贫致富具有深远的意义。

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/0123145&66523175$83971:5;4192?@A;>:?75@@5@

吴立力&吴玮玲$魔芋葡甘聚糖及其凝胶的研究进展!%#$李志孝&华苏朋&陈耀祖$魔芋研究的现状!%#$甘肃中医学胡敏&王媛媛&谢笔钧$不同分子链段魔芋葡甘露聚糖生物邹新禧&谢美然$魔芋葡甘聚糖的研究进展!%#$现代化工&贾成禹&陈素文&莫卫平$魔芋葡甘聚糖结构研究!%#$生物宫晓梅&严睿文$魔芋葡甘聚糖提纯及性能研究!%#$精细杨敏&蒙义文$魔芋低聚糖硫酸酯的制备及抗病毒活性研

BC=51@94DE?7/?@F5:G;?>E!%#$%HIE8397

湖北化工&.((")L*+-,M$院学报&"’J’)"*+MK,M’$

活性研究!N#$中国魔芋制品业发展研讨会论文集&.((.$

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化学杂志&"’JJ&L)M*+L(O,L"-$化工&.((.&"’)J*+LJK,LJJ$

究!%#$天然产物研究与开发&.((.&"L)"*+"O,.($

参考文献:

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许时婴$魔芋葡甘聚糖的化学结构与流变性质!%#$无锡轻

!"(#65E;5@4PG$Q19=5ERG1C9E5@4N1@9E5;P1?5S51;5C1;1=R

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食品工业科技

综述

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魔芋葡甘聚糖功能研究进展

谢建华$,庞

杰!,朱国辉$,陈翠莲$

(!"福建漳州职业技术学院食品与生物工程系,福建漳州#$#%%%;

福建福州#’%%%&)&"福建农林大学食品科技学院,

要:综述了魔芋葡甘聚糖的结构与生物活性的关系,并介绍

了魔芋葡甘聚糖生物活性的研究概况,最后对其发展前景进行展望。

的高分子聚合物。012的大分子可以与水分子通过分子偶极、诱导偶极、瞬间偶极等作用力聚集7键、

成庞大而难于自由运动的巨大分子,在水中使魔芋胶溶液变为粘稠的非牛顿流体,在凝胶食品中促成

关键词:魔芋葡甘聚糖,结构,功能,生物活性中图分类号:!"#$%&#’(文献标识码:)

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012大分子建立网络结构,其持水量为魔芋胶本身

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葡甘聚糖(012)是一种优良的膳食纤维,由!*

3*葡萄糖和!*3*甘露糖以%4%&+或%4%&+/的摩尔比

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葡甘聚糖的糖苷键类型对生物活性的影响

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多糖的化学结构是其生物活性的基础。现已研究发糖苷键类型、分子量、取代现,012的活性与其组成、基团、空间结构、溶解度、粘度等有密切的关系。

$%&葡甘聚糖的分子量对生物活性的影响

012的分子量很大,光散射法测得重量平均分

$%$葡甘聚糖的组成对生物活性的影响

012是由葡萄糖和甘露糖以糖苷键相连而形成

相对分子量高达%$/,是一子量为-;%$,

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不同分子链段魔芋!"#的理化性质及生物活性不同,如将脱去$%&的魔芋精粉经酶解超滤后得到三个分子链段的组分:!"#’!(相对分子质量(,)*+***,-)!"#’"(相对分子质量.*+***/)*+和!"#’#(相对分子质量0.*+***,-)。通过***,-)

实验研究,!"#’!、!"#’"、!"#’#和魔芋精粉的降血糖效果及对正常小鼠的腹腔巨噬细胞吞噬功能的影响,结果显示,!"#’!、!"#’"、!"#’#和魔芋精粉均能显著降低高血糖小鼠的血糖值(10,!"#’!和!"#’"的降血糖效果明显优于魔*2*3)

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食品工业科技

中起着重要作用。分子结构发生!"#经分子修饰后,变化,其空间结构也发生变化,生物活性也会随之变化。

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魔芋葡甘聚糖的生物活性

抗肿瘤作用

流行病学调查和部分实验研究表明,!"#对预

防结肠癌、乳腺癌等有一定的作用。其可能机理为

!"#为多糖,多糖一般可通过提高机体免疫功能发

挥抗癌作用;改变了肠道菌群的生态!"#大量吸水,环境,表现为双歧杆菌为代表的肠厌氧菌增加,其活菌具有明显的免疫增强作用,死菌有明显的抗肿瘤活性,即可加速可疑致癌物胆汁酸的代谢产物的排增加粪便容积,吸附泄;!"#吸水后成为粘稠物质,肠腔有害物质,降低肠道细菌&’葡萄糖醛酸酶活性,增加肠蠕动,稀释了肠道致癌物和前致癌物的浓度,并加速它们排出体外,减少肠黏膜与促致癌物的接触,减少因肠道分解代谢的有毒物质的重吸收+达到抗癌作用;纤维素能刺激机体产生一种杀灭癌细胞的物质,而!"#是一种优良的食物纤维。

!"#’!、!"#’"和魔芋精粉可显著增强正常小鼠

腹腔巨噬细胞吞噬功能(10*2*3),以!"#’"组效果最佳456。

$%&葡甘聚糖的取代基团对生物活性的影响

每!"#实质是乙酸的酯,因其大分子结构中,

37个单糖残基就有一个乙酰基。加入常用皂化酯的

使!"#链皂化剂,如8-%9、8-&:%.、!%9或!&:%.,上由乙酸与糖残基上羟基形成酯而发生水解,即脱分子间则形成氢键去乙酰基,这样,!"#变为裸状,而产生部分结构结晶作用,以这种结晶为结节点形成了网状结构体,即形成凝胶4;6。

!%!对脂质代谢的作用

!"#具有明显的降血脂效果,能有效防止高血

压、动脉硬化和其它心血管疾病,既可降低血胆固醇水平,也可降低甘油三酯水平,起到调节脂质代谢,预防高脂血症的作用。其可能机理是:!"#在消化道内能与胆固醇等结合,阻碍中性脂肪和胆固醇的吸收,其降血脂效果优于其它的膳食纤维;!"#能有效抑制回肠黏膜对胆汁酸的主动运转,部分地阻断胆汁酸的肠肝循环,而肠肝循环控制着胆固醇转变为阻止胆酸再吸胆酸的过程。!"#在肠内能吸附胆酸,收,使其随粪便排出,从而加快了胆固醇向胆酸方向的转化,降低了肝酯,消耗了体酯;!"#在结肠内被微生物发酵分解,产生丙酸等短链脂肪酸,这些短链脂肪酸被人体吸收,从而产生降血脂作用。

$%#葡甘聚糖的溶解度及粘度对生物活性的影响

为几十万至几百万,属高分!"#的分子量很大,

子化合物,使其粘度很大,水溶液中粘度可达到

3****/&****

而显著下降。可以吸收自身体积)*/!"#易溶于水,当!"#的浓度达到>?以上时,通过3**倍的水4>6,

偏光显微镜及圆二色谱可以观测到液晶现象,而此时其流体行为认为是假塑体,通过广角@’衍射显示其挤压纤维保持相当程度的方向性,因此可以作为纤维或膜的材料4)6。

!%(对肠道功能的作用

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!"#每个葡萄糖或甘露糖残基基本上都含有三

个醇羟基,因此,能够在一定条件下,通过醚化或酯化反应,向分子结构中引入亲水性基团,生成水溶性

用,它可吸收水分,增加粪便容积,改善肠道菌相,刺激肠蠕动,这些都有利于排便,其可能机理是:!"#的缚水力很强,吸水可膨胀其体积的)*/3**倍,食用后能抑制小肠对水分的吸收及肠壁水分被吸收进肠道,增加平均每日粪湿重和粪便含水量,软化粪便被结肠菌丛分解利用时产生短链脂肪酸,刺激肠蠕动,进而缩短肠道运转时间和平均一次排便时间;

!"#的衍生物。如从酶解魔芋干粉中提取分子量在

采用吡啶’氯磺酸35**左右的葡甘露低聚糖A=BCD,

法制备了它的硫酸酯衍生物$’A=BCD,本身无抗单纯(9$E’&)活性的A=BCD硫酸酯化后产疱疹病毒&型

生了抗病毒活性,5**/F***$GHIJ的$’A=BCD能很好地抑制9$E’&引起的EKLC细胞病变,而在

!"#能刺激以双歧杆菌为代表的肠道微生物的生

长,降低胆汁酸的羟化,产生短链脂肪酸等,促进肠壁的生理蠕动,使沉积肠道壁的细菌的代谢产物以及致癌物的脱氧胆酸、石胆酸、突变异原物质等废物随纤维素迅速排出体外,缩短了癌原物质与肠壁膜

5**$GHIJ及以上浓度条件下能完全抑制9$E’&在EKLC细胞单层中形成病毒空斑476。

$%’葡甘聚糖的空间结构对生物活性的影响

!"#位于侧链的%’,’#-M在分子抗肿瘤活性

!""#年第$!期

!"!

食品工业科技

综述

!"#$%"$&%’($")%*+*,-*./**’0%’1234-有报道,大鼠长期食用!"#可延缓脑神经胶质细胞、心肌细胞和大中动脉内膜皮细胞的老化进程,降低分析可能的机理为:!"#减少胆酸的肠肝循环,了胆固醇的浓度,这样就防止了高脂血症对内皮细胞的损伤,减少了构成脂褐素(细胞老化的重要标志)的主要成分,起到延缓老化的作用。

的接触时间,降低了直肠和结肠毒物致癌的机率,起到了清道夫的作用。

!%&对糖代谢的作用

高纤维膳食对糖尿病患者有益。!"#作为一种

食物纤维,具有低热量、低脂肪和高纤维的特点,广泛应用于糖尿病的治疗,其改善糖代谢的可能机理是:粘性大,提高了消化腔内食糜的!"#分子量高,黏度,延长在胃腔内滞留时间,降低食物营养物质向肠壁扩散速度,延缓食物消化过程。在较低水平上调节体内胰岛素平衡,用餐后血糖峰值明显下降和推迟,从而减轻胰岛的负担,促进糖尿病人处于良性循环状态,而不会象某些降糖药物使血糖遽然下降而出现低血糖现象;控制饮食是糖尿病人治疗的重要不被人体内消化酶措施。!"#作为一种高纤维食品,所消化,本身含热量又极低,可以延长胃排空时间,增加饱腹感,降低肠道对葡萄糖吸收的速度,因此它既能控制糖尿病人摄入的总热量,降低血糖含量,又能减轻糖尿病人饥饿的痛苦;!"#可在结肠内发酵,产生被人体吸收的丙酸盐,刺激肝细胞加速糖酵解,增加葡萄糖的利用;!"#可影响胃肠道激素的释放;

!%)对微量元素吸收的影响

有报道,铁、锌、铜-种元素的粪!"#对大鼠钙、

便排出量及血清、股骨含量无影响,人体试验也未见对锌、铁、钙吸收的影响。食用!"#大鼠的血清钙、磷含量、股骨重和股钙磷含量及骨形态计量参数均无显著变化,!"#对钙、磷代谢及股骨未见不良影响。以往报道./0认为,膳食组成可影响矿物质的吸收,存在于植物体内的植酸可影响无机离子吸收,膳食纤维抑制钙的吸收。但也有报道.+10在足够量蛋白质摄入情况下,膳食纤维对无机元素的吸收的影响可被阻抑,膳食纤维短期影响也许存在,若作较长时间的研究,钙的平衡由于适应可恢复。

*小结

国内外近十几年来对魔芋研究非常活跃,涉及

!"#可降低血液中游离脂肪酸水平,提高胰岛素的

敏感性,使糖耐量降低。

魔芋生物学,育种、栽培,食品加工和葡甘聚糖的研究,其热点和难点是对葡甘聚糖的化学结构、理化性质、生物学功能的研究和工业提纯、产品开发等诸方面。国内外魔芋开发利用主要是在魔芋精粉加工、食品应用方面,文献报道较多,而有关魔芋葡甘聚糖的化学结构、提纯和药用研究报道较少。

我国是世界上魔芋的重要产区,也是最早食用魔芋的国家之一,但对魔芋葡甘聚糖的研究起步较晚。八十年代中期,华西医科大学对魔芋精粉的保健医疗作用的研究取得了重要成果,确证魔芋精粉(粗制葡甘聚糖)属可溶性半纤维,其突出的营养保健功能在于能发挥膳食纤维对营养不平衡的调节作用。此后,我国在各界学校和研究单位研究攻关下,在魔芋葡甘聚糖的生物活性方面取得了重要进展。主要功能有预防、治疗便秘,调节脂质代谢,显著降低血胆固醇及甘油三酯水平,预防高血脂病;改善糖代谢;是糖尿病的良好辅助药物;能起到缓慢减肥的作用;具有免疫调节作用;对预防结肠癌和乳腺癌有一定作用。

综上所述,魔芋葡甘聚糖在医药卫生领域中有很好的开发利用及商品价值。目前魔芋葡甘聚糖生物活性研究取得了较大的进展,但也存在一些问题:第一,魔芋葡甘聚糖生物活性研究大部分仍停留在表面上,即利用!"#有效总体成分分析其医疗保健作用及对各种疾病的治疗、防治作用,对其作用机理的研究尚有待进一步深入;第二,!"#会使减少小肠对脂溶性维生素2、第三,在葡甘聚糖新药3的吸收;开发方面,魔芋葡甘聚糖还没有进入中药材目录,未

!%#对肥胖症的作用

肥胖的原因主要是食物中大量的脂肪进入人

体血液中,通过毛细血管分散到机体组织,使脂肪细胞不断扩大沉积。而魔芋精粉的热值低,只有是一种低热量的减肥食品。美国用双盲法肯$%&’(),

定了它的减肥作用,其作用机理为:!"#是以!*+,-糖苷键结合的多糖,不能被人体及动物体内的唾液胰液淀粉酶水解消化,故不提供营养;!"#吸水性很强,吸水后体积膨胀,成为具有粘性的纤维素。粘性纤维可刺激肠壁,增加肠蠕动,减慢食物从胃到小肠的通过,延缓消化和吸收营养物质。由于降低了单糖的吸收,从而使脂肪酸在体内的合成也下降,从而起到减肥的作用;!"#在胃中吸水膨胀后使胃排空时间延长,产生饱腹感,从而在一定程度上达到控制饮食的作用;!"#能有效抑制回肠黏膜对胆汁酸的主动运转,吸附胆酸,使胆汁酸的肠肝循环被部分阻断,从而降低了肝酯,增加类固醇排出量,最终消耗使部分未被吸收的营养物质了体酯;!"#润肠通便,随粪便排出,起到通便减肥作用。

!%’免疫增强作用

人体胃肠道内没有!"#等功能性低聚糖的水

解酶系统,因此功能性低聚糖不被消化吸收而直接进入大肠。!"#的大量吸水可改变肠道菌群的生态环境,表现为双歧杆菌为代表的肠厌氧菌增加,其活菌有明显的免疫增强作用。

!%(抗衰老作用

!""#年第$!期

!"#$%&’("$)%’%**+

食品工业科技

对蓝莓产业化发展的思考

孙志健,张

燕,陈

芳,廖小军,吴继红,汪政富,胡小松%

(中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京!"""#$)

要:从蓝莓的生产与加工发展现状及趋势两方面综述了世界

蓝莓产业发展的现状,并提出了我国蓝莓产业发展的方向,对我国“第三代”果品产业的发展具有极为重要的现实意义。

关键词:蓝莓,产业化文献标识码:H中图分类号:U

其果实含有花青素、黄酮等多种多酚类生理活性成分,使蓝莓果实具有很强的抗氧化性,具有促进视红素再合成、改善循环、抗溃疡、抗炎症、提高免疫力、增强心脏功能、抗心血管疾病、抗衰老、抗癌及抗突变等多种生理活性功能。美国蓝莓协会认为,正是由于蓝莓具备的这些健康功效,使得近年来蓝莓的消费市场逐年扩大,因而被称为继苹果和柑桔之后的“世界第三代水果”。

蓝莓产品的发展对于今后我国在世界水果加工产品市场上的地位有重要影响。因此,及时分析世界蓝莓产业发展状况,将有利于引导未来我国第三代

蓝莓(P">9C9EER)为杜鹊花科越桔亚科越桔属植物,为常绿或落叶灌木型果树,广泛分布于北半球,

收稿日期:.((MV"(V(J%通讯联系人果品产业的发展方向。

,男,工程师,研究方向:植物资源开发与利用。作者简介:孙志健(!%&"’)

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制定相关标准,少数单位正在按国家《新药审批办法》规定的新药研究要求进行研究开发,仅有个别单位开发出魔芋减肥降脂新药方处方;第四,魔芋葡甘聚糖的社会认知度不高,对开发国内保健品消费市场注意不够,往往受国际市场特别是日本市场波动的影响,魔芋葡甘聚糖科研力量薄弱,成果少,且转化率低,缺乏具有市场竞争力的品牌产品。所以,进一步开展对魔芋葡甘聚糖药理方面的研究和魔芋系列食品的开发,让食品与医疗保健结合起来,生产出高品质的保健食品,使它的功能、口感、食品的经济、方便性及安全性让广大消费者更加信赖。同时把魔芋葡甘聚糖引向深入,让魔芋葡甘聚糖开发利用向更具有针对性和经济性方向发展,对振兴地方经济和开发山区资源,帮助山区人民脱贫致富具有深远的意义。

!.#!-#!L#!M#!K#!O#!J#!’#

/0123145&66523175$83971:5;4192?@A;>:?75@@5@

吴立力&吴玮玲$魔芋葡甘聚糖及其凝胶的研究进展!%#$李志孝&华苏朋&陈耀祖$魔芋研究的现状!%#$甘肃中医学胡敏&王媛媛&谢笔钧$不同分子链段魔芋葡甘露聚糖生物邹新禧&谢美然$魔芋葡甘聚糖的研究进展!%#$现代化工&贾成禹&陈素文&莫卫平$魔芋葡甘聚糖结构研究!%#$生物宫晓梅&严睿文$魔芋葡甘聚糖提纯及性能研究!%#$精细杨敏&蒙义文$魔芋低聚糖硫酸酯的制备及抗病毒活性研

BC=51@94DE?7/?@F5:G;?>E!%#$%HIE8397

湖北化工&.((")L*+-,M$院学报&"’J’)"*+MK,M’$

活性研究!N#$中国魔芋制品业发展研讨会论文集&.((.$

"’’M)".*+"M,"O$

化学杂志&"’JJ&L)M*+L(O,L"-$化工&.((.&"’)J*+LJK,LJJ$

究!%#$天然产物研究与开发&.((.&"L)"*+"O,.($

参考文献:

!"#

许时婴$魔芋葡甘聚糖的化学结构与流变性质!%#$无锡轻

!"(#65E;5@4PG$Q19=5ERG1C9E5@4N1@9E5;P1?5S51;5C1;1=R

!%#$0>=ET92T9S&"’J’).*+"--$

工业学院学报&"’’"&"()"*+"(,"-$

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