低聚果糖

低聚果糖

一、化学结构与理化性质

低聚果糖（fructooligosaccharides，FOS）又称寡果糖或蔗果低聚糖，是一种由短链和中长链的β-D-果聚糖（fructan）与果糖基（fructosyl）单位通过β（2-1）糖苷键连接而成聚合度为2～9的混合物。

低聚果糖的化学结构

低聚果糖干品为白色或微黄色粉末，易溶于水，液体为无色或淡黄色，性质稳定，在中性条件下加热至140℃时都很稳定，当处于pH低于4的酸性环境中时，高温时易分解，而低温时则稳定。低聚果糖的甜度为蔗糖的40%～60%。

二、主要来源与生产制备方法

主要来源  低聚果糖在大量的植物中存在，主要来源于小麦、洋葱、香蕉、大蒜和韭葱等。

生产制备方法  低聚果糖的商业化规模生产可有蔗糖在黑曲霉（Aspergillus niger）β-果糖基转移酶的作用下合成。我国也有菊苣为原料，经部分酶水解后提纯、喷雾干燥制得。

三、分析方法

GB GB/T 23528-2009  高效液相色谱法、低聚果糖。

AOAC AOAC 997.08  离子交换色谱法 食物制品中的果聚糖。

其他  高效液相色谱法、离子交换色谱法、质谱法。

四、生理功能及作用

改善肠道菌群

低聚果糖可刺激结肠中有益菌的生长，改善肠道微生态平衡，并抑制胺、硫化氢、吲哚、酚等有害物质的产生，从而促进消化系统的健康。

低热量，不升高血糖值  低聚果糖在人体内不被α-淀粉酶、蔗糖转化酶和麦芽糖酶分解，不能作为能源被人体利用，不会使血糖值升高，每克低聚果糖中仅含6.3kJ热量。

降血脂

摄入低聚果糖可降低血清胆固醇水平。每天摄入6～12g低聚果糖并持续2周至3个月，总血清胆固醇降低20～50mg/dl。血清胆固醇水平的降低，被认为是由于肠道微生物菌群平衡改变的结果。包括双歧杆菌在内的乳酸菌及其发酵乳制品菌均能降低总血清胆固醇水平，提高血清中高密度脂蛋白胆固醇总胆固醇的比率。

润肠通便

低聚果糖不能在人体内被消化吸收，属于低相对分子质量的水溶性膳食纤维，能被肠道菌群分解和发酵，产生有机酸，降低肠道pH，刺激结肠运动，并能使粪便变稀，促进排便。

抗龋齿

功能性低聚果糖一般对牙齿无不良影响。龋齿主要是由于口腔微生物，特别是突变链球菌（Streptococcus mutans）利用蔗糖所生成的酸，特别是乳酸及不溶于水的β-葡聚糖作用的结果。低聚果糖不是口腔微生物的作用底物，也没有菌体凝结作用，因此不会引起牙齿龋变。

促进矿物质的吸收

研究表明，低聚果糖具有截留矿物质元素如Ca、Mg、Fe和Zn的能力。低聚果糖不能被消化酶分解，在到达大肠后，随着低聚果糖被双歧杆菌发酵分解，释放出矿物质离子。众所周知，消化道的后半部分如盲肠、结肠等恰是矿物质元素被吸收的重要场所。另外，低聚果糖经双歧杆菌等发酵，产生的短链脂肪酸降低了肠道pH，在酸性环境中，许多矿物质溶解速度增加，更有利于吸收。由于短链脂肪酸能刺激结肠膜细胞生长，因而提高了对矿物质的吸收能力。

其他

提高免疫力、抗癌、抗炎等。

五、安全性研究

人群资料

毒理试验研究显示，低聚果糖不会增加发病率和死亡率。研究表明，大于1岁的婴幼儿、儿童和成人每天摄入20g低聚果糖，不会出现不良反应，小于1岁的儿童可耐受每天摄入4.2g低聚果糖。日本研究表明不引起腹泻的最高剂量为男性21g/d，女性24g/d，而导致50%试验对象发生腹泻的剂量为男性55g/d和女性50g/d。也有研究表明在摄入量达到50g/d时也没有腹泻出现。

代谢情况

低聚果糖经口腔进入人体消化系统后，不能被各种消化酶分解，因而经过胃、小肠不能被吸收，几乎未受影响地进入大肠。低聚果糖在大肠内可被双歧杆菌和乳杆菌等有益菌选择利用，使它们快速并大量繁殖。同时双歧杆菌等又对低聚果糖进行酵解，部分转化为短链脂肪酸和少量气体。其中，大约40%的低聚果糖被菌体利用排出体外，10%转化为CO2、H2、CH4等气体，近50%转变为醋酸、丙酸、丁酸和乳酸等。部分短链脂肪酸经结肠黏膜吸收后，再入肝，进一步代谢而转变为摄食者可吸收的能量。

急性毒性

急性毒性试验LD50为9g/kg。

遗传毒性

Ames试验、哺乳动物细胞基因突变分析和期外DNA合成试验均未发现遗传毒性。

亚慢性毒性

副反应仅为稀便和腹泻，剂量达到每日20.4g/kg时也没有发现其他毒性反应。

慢性毒性与致癌性

副反应仅为稀便和腹泻，NOAEL为每日2 664mg/kg或每日2 170mg/kg。

生殖与发育毒性

试验证明，不会导致癌变和畸变。

其他

进食大量低聚果糖（在小鼠的食物中超过5%）会发生粪便变稀或腹泻现象。

六、常见使用方法与调查/推荐摄入量

1、常见使用方法

（1）食品

奶制品：牛奶饮料、酸奶、乳酸菌饮料、奶粉等。

饮料：咖啡、茶饮料、清凉饮料、豆奶、酒类等。

糖果糕点：糖果、甜饼、面包、快餐、日式和西式点心、果冻、布丁等。

其他：肉食加工品、水产加工品、腌菜、豆腐等。

（2）保健食品

应用于维护胃肠功能，抑制致病菌繁殖，消除肠内有害物质，降低血脂，增强机体免疫力等功能的保健食品中。主要有粉剂、片剂和胶囊等剂型。

（3）其他

低聚果糖可作为填充剂、稳定剂、功能物质等用于化妆品、动物饲料中。

2、调查/推荐摄入量

（1）调查摄入量

人群每天从食物中获取的低聚果糖约为每日13.7mg/kg或806mg/d。从保健食品摄入量为500～3 000mg/d。在美国，从各种途径获得低聚果糖的平均摄入量和90百分位数摄入量如下：婴儿1.6g/d和3.1g/d；幼儿（1岁）3.9 g/d和7.1 g/d；儿童（2～12岁）5.4g/d和10.0g/d；青少年（13～19岁）6.2g/d和12.8g/d；成人4.4g/d和9.1g/d。

（2）推荐摄入量

研究表明，大于1岁的婴幼儿、儿童和成人每天摄入20g低聚果糖，不会出现不良反应，小于1岁的儿童可耐受每天摄入4.2g低聚果糖。日本研究表明不引起腹泻的最高剂量为男性21g/d，女性24g/d，而导致50%试验对象发生腹泻的剂量为男性55g/d和女性50g/d。

七、国际组织和各国政府评价、批准、认可情况

中国  低聚果糖作为营养强化剂，被批准使用于婴儿配方食品、较大婴儿和幼儿配方食品中作为益生元类物质的来源之一，该类物质在婴儿配方食品、较大婴儿和幼儿配方食品中总量不超过64.5g/kg（中华人民共和国卫生部公告，2009年第11号）。可用于化妆品，在化妆品中最大允许使用浓度为5%（中华人民共和国卫生部公告，2008年第16号）。可应用于保健食品中，已经有保健食品超过30个。批准使用量4～30g/d。

美国  2000年5月将低聚果糖批准为GRAS（一般认为安全）物质。GRAS No.GRN000044。允许在酸奶、牛奶、冰淇淋、冻酸奶、营养棒、饼干、蛋糕、糕点、薯片、果冻、糖果等多种食品中添加，添加量不需要限制。可高达食品重量的15.4%。

欧盟  低聚果糖可与低聚半乳糖混合添加到婴幼儿配方奶粉和较大婴儿配方奶粉中，其合计的最大添加量不应超过0.8g/100ml（2006/141/EC）。

澳/新  未查见相关文献资料。

其他  日本厚生省批准其应用于保健食品中，可以声称使用不可消化低聚糖、膳食纤维等维护胃肠道功能，如整肠作用，肠内菌群改善，大便性状改善，抑制肠内有害生成物质。含量可高达37.5g/100g。

八、注意事项和禁忌

不适宜人群  孕妇、乳母及不到10岁的儿童在食用低聚果糖的膳食补充剂前，应咨询医生。

禁忌  未查见相关文献资料。

与药物相互作用  未查见相关文献资料。

其他  低聚果糖是一种不消化性的碳水化合物，可能引起胃肠痛。

九、小结

低聚果糖是β-D-果聚糖（fructan）与果糖基（fructosyl）单位通过β（2-1）糖苷键连接而成聚合度为2～9的混合物，分析方法采用高效液相色谱法。具有改善肠道菌群，促进双歧杆菌增殖，低热量的特点。常应用于食品和保健食品中。美国、欧洲和日本对其添加量均无限制性规定。我国将其作为营养强化剂管理，允许添加于婴儿配方食品、较大婴儿和幼儿配方食品中。该类物质在婴儿配方食品、较大婴儿和幼儿配方食品中总量不超过64.5g/kg。同时可用于保健食品。

资料来自：杨月欣，李宁. 营养功能成分应用指南.北京：北京大学医学出版社，2011.