logoleftlogoright
产研院官方微信公众号

科普 | 被世界卫生组织称为“21世纪最佳保健品”——水苏糖

发布时间:2024-07-08   

水苏糖是自然界中存在的功能性低聚四糖属于α-低聚半乳糖,是一种天然的双歧因子。2006年,美国FDA审核认定水苏糖为GRAS(安全食品);推荐每天摄入量为0.5-3克;我国将水苏糖工程持续列入“八五、九五、十五、十一五”国家重大科技攻关计划,水苏糖被中国航天食品研究院定为神州三号、四号、五号航天员专用食品,更被世界卫生组织称为“21世纪最佳保健品”[1,2]

图片


水苏糖化学结构[1]




认识水苏糖



水苏糖属于α-低聚半乳糖,分子式为C24H42O21,由1分子α-葡萄糖,1分子β-果糖和2分子α-半乳糖连接而成,其甜度仅为蔗糖的22%,具有较高的热稳定性和溶解性[1,2]

◆水苏糖性质

纯品为白色粉末,微甜,口感清爽,无异味。溶于水,不溶于乙醚、乙醇等有机溶剂。水苏糖具有良好的热稳定性,在100℃的高温下也不会分解,但在酸条件下热稳定性有所下降,因此可用于需热压处理的食品。在酸性环境中的贮藏稳定性和温度有关,温度低于20℃时相当稳定。保湿性和吸湿性均小于蔗糖但高于高果糖浆,渗透压接近于蔗糖。在80℃以上,水苏糖具有着色性,可以加入焙烤食品中,令食品呈现出诱人的焦黄色[1,2]

◆水苏糖来源

水苏糖是一种天然存在的四糖,广泛分布于豆科、唇形科、玄参科植物中,如地参、大豆、地黄、莲子、玄参等[2]

图片

水苏糖的主要来源[2]




水苏糖的功能



人体摄入水苏糖后,由于消化道内缺乏α-D-半乳糖苷酶,水苏糖不被消化吸收,直接到达结肠内为双歧杆菌等有益菌所利用。

◆水苏糖的抗衰老活性

秀丽隐杆线虫(以下简称线虫)是一种以多种细菌为食的无害的真核生物,具有寿命短、易操作、易观察、与人类基因高度同源的优点。线虫老龄化标志显著,如体长明显缩短、脂褐素浓度升高、运动能力(吞咽速率、头部摆动频率)减弱和神经系统退化等。陈等人利用线虫模型,研究水苏糖在体内抗衰老活性及作用机制,结果显示水苏糖显著改善了N2线虫的头部摆动频率,降低了脂褐素的沉积,显著延长了线虫的耐热性,且水苏糖的抗氧化效果显著,可能与胰岛素/胰岛素样生长因子1信号通路(IIS)的信号传导有关,通过促进寿命调控因子(DAF-16的转录、激发胞外超氧化物歧化酶(SOD-3的表达实现对细胞的保护作用。此外,水苏糖能显著增加血液中超氧化物歧化酶(SOD)的活性和含量,减少自由基参与的氧化反应导致的机体衰老,同时水苏糖使得体内排毒功能明显增强,达到减缓皮肤蛋白老化,修护、保湿和滋养皮肤的功效[3,4]

图片

线虫[3]

◆调节肠道菌群、改善肠道疾病

水苏糖可以有效促进乳酸杆菌(嗜酸乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、发酵乳杆菌)和双歧杆菌(如短双歧杆菌、青春双歧杆菌、长双歧杆菌、两歧双歧杆菌)等有益菌的增殖,并在进入结肠后以40倍的速度增殖双歧杆菌;同时水苏糖可通过双重作用作为可溶性膳食纤维及增殖双歧杆菌)改善胃肠道功能,可有效改善便秘、腹泻、结肠炎等症状,手术后肠道恢复及长期服用抗生素人群补充水苏糖有助于益生菌恢复,纠正肠道菌群失调[4]

◆增强免疫力

水苏糖作为益生元,可明显刺激腹腔巨噬细胞并提高其吞噬能力,实验发现,水苏糖对小鼠红细胞受体、红细胞免疫复合物的形成率有增强作用,并通过红细胞膜上淋巴细胞功能相关抗原与细胞相互作用,最终导致干扰素等细胞因子的分泌,增强细胞的活性。同时,水苏糖自身还可分解出多种促进免疫因子如甘露三糖、蜜二糖等,这些物质可提高机体的免疫能力,帮助抵抗疾病,恢复肠道的正常功能[4]

◆辅助降血压

人体实验表明,高血压患者每天摄入10克水苏糖,持续6周后,其舒张压平均降低了799.7Pa(约6mmHg)。另有实验表明,人体舒张压的高低与其粪便中双歧杆菌数量占总细菌数量的比例呈明显负相关关系,即粪便中双歧杆菌的数与总细菌数量的比例高,则舒张压越低[4]

◆增加机体对矿物质元素的吸收、促进排铅

实验证明,用水苏糖饲喂小鼠20天,发现其机体中的钙、铁等矿物质元素的含量有所提高,大腿骨灼烧灰分中的矿物质元素也有相应的增加。也有实验证明,水苏糖能增加机体对矿物元素的吸收,其机制可能与盲肠中的L-乳酸的提高有关。水苏糖有极好的润肠通便效果,因而可大大减少食物残渣在肠道的停留时间,减少铅在肠道被吸收的机会。通过消化道排铅后使体内铅蓄积减少,从而引起尿铅下降。同时可结合经胆汁分泌进入肠道的铅,阻断其再吸收。胆汁铅比血铅含量高出40~100倍,这部分铅被水苏糖排出体外,同时水苏糖可通过调整肠道菌群,降低肠道pH值,促进钙、铁等元素的吸收而竞争性的抑制铅的吸收[4]

◆补充水溶性维生素、缓解糖尿病及其并发症

肠道内以双歧杆菌为代表的有益菌可以合成维生素B1、B2、B6、B12等一系列维生素。同时,有益菌还能通过抑制某些分解维生素的细菌来保证维生素的供应,如一些芽孢杆菌可分解VB1,造成VB1缺乏,但这些芽孢杆菌常常会受到有益菌的抑制。因此,补充水苏糖,可以促进有益菌生产繁殖,合成更多的水溶性维生素。双歧杆菌在水苏糖的作用下,合成各种水溶性维生素,特别是维生素B6,同时,双歧杆菌的代谢产物中的醋酸和乳酸,又可酸化肠道,使机体摄入的镁离子的溶解性增加,吸收率提高。水苏糖在结肠内分解出的多种免疫因子,也可提高糖尿病人的抵抗力[4]

◆缓解痔疮、前列腺疾病、改善皮炎、痤疮症状

水苏糖可直接到达痔疮形成区域,通过增殖双歧杆菌,分解毒素来双向调节便秘和腹泻,缓解对痔疮的刺激;同时水苏糖还可减少血管中弹性蛋白的分解,提高血管弹性,防止形成静脉曲张,从根本上使痔疮得到改善。水苏糖发挥作用的地方在结肠,结肠部位距前列腺的位置较近,它们之间的脂质层较薄,水苏糖分解的甘露三糖、蜜二糖等很快就可以扩散进入前列腺体,迅速提高前列腺体的免疫能力,达到恢复正常机能的作用[4]

此外,水苏糖还具有抗肝硬化、预防肝性脑病以及抗肿瘤的潜在活性,由于其广泛的活性基础,水苏糖正越来越多地被应用到儿童食品、保健食品、代餐食品等功能配方食品中[5]

图片

水苏糖的功效[5]