β-葡聚糖研究进展

1、-葡聚糖的研究进展程彦伟 李魁 赵江燕麦葡聚糖是一种存在于大燕麦皮中的天然非淀粉类水溶性植物糖，其基本构造是由D葡萄糖以14，1-糖苷键连接而成的线性多糖， 这两种糖苷键的比例大体为7:3。 燕麦-葡聚糖是一种水溶性膳食纤维,因其具有的黏性阻碍淀粉、蛋白质等物质 的消化和吸取，并可增殖消化道有益菌,因此可对人体具有某些极为有利的生理功能：具有明显的降血脂、降血糖及提高免疫能力，维持肠道微生态环境等。此外,它还能加快拟定人群的免疫细胞。对细菌感染的反映并控制住细菌感染的位置,使感染面尽快恢复;作为化妆品的有效成分，可以提高皮肤抗过敏能力，激活免疫功能, 延缓皮肤衰老。燕麦水溶性膳食纤维和燕麦葡聚糖,可有效减少餐后血糖浓度和胰岛素水平,减少胆固醇和避免心血管疾病.燕麦纤维食品易被人体吸取，并且因含热量很低，既有助于减肥，又适合心脏病,高血压和糖尿病患者食疗的需要。减少胆固醇 早在近年，科学家就发现bat一葡聚糖可以减少肠胃吸取脂肪酸的速率,减少人体胆固醇的合成.随着ata一葡聚糖研究的日趋成熟，学者们先后在动物及人体实验水平上进行了大量的实验,证明了bta一葡聚糖在减少胆固醇和低密度脂蛋白

2、方面具有特异的生理功能科学家发现bta一葡聚糖对胆固醇的影响重要在于能明显减少血浆中总胆固醇(T)和低密度脂蛋白胆固醇(DI一TC),而对高密度脂蛋白(HDL)和甘油三醋(G)没有明显影响仁。燕麦葡聚糖对高血脂人群有明显的减少胆固醇的作用。 有关燕麦葡聚糖减少胆固醇的机理目前有四种假说: 可结合胆汁酸,增长了胆汁酸的排泄，从而减少胆汁酸水平和血浆胆固醇浓度。 可被肠道中微生物发酵而产生短链脂肪酸,可克制肝脏中胆固醇的合成。 可增进LL一分解。 可在消化道中形成高粘度环境,阻碍消化道对脂肪,胆固醇和胆汁酸的吸取。 降血糖 每天食用葡聚糖燕麦食品后，患者血糖水平可减少约5%，使用燕麦食品有明显减少血糖作用燕麦汗葡聚糖可通过减少血脂含量，改善血液流动性能,加快糖类成分在吸取运用过程中的转运速度和效率，同步对糖尿病所并发的肝肾组织病变有良好的修复作用,并且可有效减少肝糖原的分解,从而导致血糖减少。 增强免疫力 燕麦葡聚糖具有免疫调节作用,燕麦p一葡聚糖可使小鼠淋巴细胞增值，增强小鼠抵御细菌侵袭的能力；可刺激小鼠腹膜巨噬细胞释放肿瘤坏死因子（TF一ALHAhe)和白介素一1（I-trluinI一

3、1)及巨噬细胞338I的释放,经灌胃或肠外注射燕麦葡聚糖,小鼠血清免疫球蛋白数量明显增长,阐明燕麦葡聚糖具有提高小鼠免疫力的作用。 抗癌功能燕麦葡聚糖在肠道发酵产生的短链脂肪酸,可以减少葡萄糖苷酶,葡萄糖醛酸酶和脉酶等微生物代谢酶的活性;粘性的一葡聚糖,还能增长肠道内次级胆酸的排出,这些酶及次级胆酸是结肠癌的诱发因子,因而燕麦葡聚糖具有抗癌作用. 改善肠道 燕麦葡聚糖在小肠中不能水解,而在大肠中降解并作为细菌发酵的底物，发酵产生短链脂肪酸，特别是丁酸,有益于肠道功能.燕麦p一葡聚糖能使小鼠肠道和粪便中双歧杆菌和乳酸杆菌增值，而使大肠杆菌的数量减少,因此燕麦葡聚糖还具有改善肠道功能,增进肠道有益菌的增值 美容功能 人们很早就已经懂得运用燕麦来治疗皮肤干燥和痊痒。使用措施是直接将燕麦制成糊状敷在皮肤上。但由于制作措施各异燕麦的品质高下不同效果难以保持稳定。随着科技的发展科学家们逐渐发现了燕麦美容护肤的重要成分和作用机理。 燕麦-葡聚糖其拥有优秀的抗衰老功能，可以抚平细小皱纹，提高皮肤弹性，改善皮肤纹理度；具有独特的直链分子构造,赋予了良好的透皮吸取性能；增进成纤维细胞合成胶原蛋白，增进伤口

4、愈合，修复受损肌肤,予以皮肤如丝绸般滋润光滑的触感。燕麦具有丰富的葡聚糖，运用先進的生物提取分离技术从燕麦中得到-葡聚糖，具有良好的透皮吸取性能,保湿、抗皱、抗衰老效果，并且能賦予皮肤如丝绸般滋潤光滑的触感。从燕麦中分离得到的燕麦葡聚糖，融合了目前最重要的抗衰老和纯天然两个发展趋势。在这方面,由于燕麦-葡聚糖是免疫系统的非常有效的刺激物，因此对于制止皮肤老化的过程,它是非常好的候选人。燕麦-葡聚糖是一种来源于裂褶菌的-葡聚糖，它既是水溶性的，又是中性的，因此更加适合于化妆品的应用。 作用机理:燕麦-葡聚糖可以刺激巨噬细胞,激活免疫系统,产生增进伤口愈合的细胞因子，保护细胞；长时间的高效保湿效果明显的抗衰老功能，减少皮肤皱，提高皮肤弹性,改善皮肤纹理 度增强对皮肤保护，提高皮肤抵御刺激的能力增进成纤维细胞合成胶原蛋白，增进伤口愈合，修复受损肌肤。抗过敏（Alergy)作用，消除皮肤炎症和组织水肿；加速皮肤的晒后修复，提高受损细胞的免疫能力；增进胶原蛋白的合成和皮肤细胞的分裂增殖；强效保湿能力，提高肌肤细胞的滋润度，令皮肤光泽细腻富有弹性。第一节谷物功能性成分58 一、活性多糖5二、膳食纤

5、维5三、抗性淀粉60四、谷胱甘肽0 五、植酸和肌醇6六、酚类物1 七、二十八烷醇6八、谷维素61一、-葡聚糖的性质1、-葡聚糖的构造-葡聚糖（Glucan）是一种天然提取的多糖,分子量大概在6500以上,大多数为水不溶性或胶质的颗粒，易溶于水，溶解度不小于7%,0%水溶液的p值为2.5-7.0，无特殊气味。在自然环境中可以找到相称多种类的-葡聚糖，一般存在于特殊种类的细菌、酵母菌、真菌(灵芝）的细胞壁中，也可存在于高等植物种子的包被中。-葡聚糖不同于一般常用糖类(如淀粉、肝糖、糊精等)，最重要的差别在于键连接方式不同,一般糖类以-1，4-糖苷键结合而成为线形分子,而葡聚糖以-1,3-糖苷键为主体，且具有某些-1,6糖苷键的支链。-葡聚糖因其特殊的键连接方式和分子内氢键的存在,导致螺旋形的分子构造,这种独特的构形很容易被免疫系统接受。-葡聚糖属于植物细胞壁中的构造性非淀粉多糖,是以混合的(1,3），(1，)-糖苷键连接形成的D型葡萄糖聚合物。-葡聚糖分水溶性和非水溶性两种，但是水溶性占大多数。-葡聚糖的溶解性受构造中-(，3）糖苷键的含量和聚合度的影响。水溶性-葡聚糖中（1，3)糖苷键与

6、(1,4) 糖苷键含量之比为：（2.56),而非水溶性葡聚糖中相应糖苷键含量之比为1:2。水溶性-葡聚糖中约90%由- (1，）-糖苷键随机连接起来的纤维三糖和纤维四糖构成,剩余的10%由-(1,3）-糖苷键连接的10个或1个以上 (1，4）-糖苷键构成。在4或5 C条件下提取的水溶性-葡聚糖分子量和粘度都较高，但两者在精细构造上却存在着差别。65 C下的提取物分子中由纤维三糖或纤维四糖连接构成的部分较少。分子量也比40 C条件下的提取物低些(oward等，188)。2、-葡聚糖的功能早在上世纪80年代末，美国科学家发现大麦特别是裸大麦(青稞）中的-葡聚糖具有降血脂、降胆固醇和避免心血管疾病的作用，后来，葡聚糖的调节血糖、提高免疫力、抗肿瘤的作用陆续被发现,引起了全世界的广泛关注。目前,生物医学界普遍觉得-葡聚糖具有清肠、减少胆固醇、调节血糖、提高免疫力等四大生理作用。egre在19年对燕麦的研究表白,燕麦中特别是在燕麦麸皮中可溶性纤维含量较高，其有效成分除和其她食用纤维同样具有通便作用以外，还可以减少人体胆固醇的合成。由于-葡聚糖和水混合后具有粘性，食用后减少了肠胃道吸取脂肪的速率。

7、据报道,-葡聚糖可以减少导致心血管疾病的低密度脂蛋白，保持和提高避免动脉粥样硬化的高密度脂蛋白的含量。一种名为wsonupan的蜡质大麦能引起胆固醇含量和低密度脂蛋白的减少。葡聚糖还能控制血糖的水平。某些糖尿病患者食用高燕麦纤维食物后可减轻依赖于胰岛素的治疗。尽管在某些研究中也提到燕麦中亚油酸及燕麦、大麦中三甘油脂和大麦中的生育三烯酚也具有降脂作用,但在这些因子中，当今的研究重点仍是燕麦，大麦,小麦和其她谷物中的-葡聚糖。葡聚糖还具有低热值,抗龋齿功能。龋齿的形成事实上是口腔食物经唾液酶降解后,其分解物沉积在牙齿上，这些物质大部分为胶质物，由于这些物质营养比较丰富,很容易被口腔中的微生物运用,特别是某些产酸微生物,这些微生物的分泌物会对牙齿产生不同限度的腐蚀,久而久之牙齿会变的脆弱，而小麦麸皮制备的低聚糖属于难消化糖,口腔中的微生物不能运用这种糖源,因此具有抗龋齿功能；此外由于人体缺少水解该聚糖的酶系，其能量值很低，又由于其代谢不受胰岛素调节控制，因此该聚糖产品是糖尿病,肥胖病,高血脂等病人的抱负糖源。-葡聚糖是食用纤维的构成部分。食用纤维对人体的作用已为广泛地理解。一种最重要的功能是

8、避免肠癌。医学上的解释是食用纤维减少肠道黏膜和致癌物质的接触，从而使肠内物质迅速通过内脏。由于结肠内微生物的作用，-葡聚糖分解生成挥发性脂肪酸,减少了pH值，从而减少了胆酸的脱羟基作用。这一成果减少了第一级胆酸转换到第二级胆酸,如肿瘤增进剂的脱氧胆酸,起到了克制某些肿瘤微生物的作用。早在20世纪40年代,就有Li博士发现酵母细胞中存在一种活性物质具有免疫刺激作用，但不知是哪种物质。始终到20世纪年代，Nicla博士才发现这种活性物质正是-葡聚糖。20世纪70年代,-葡聚糖开始用于治疗人的疾病。-葡聚糖可以加强巨噬细胞的活性及吞噬能力，起到抗癌的功能。葡聚糖可以增强高等哺乳动物血浆内补体系统的溶菌功能,还可以增进细胞毒性D细胞的分化,以及增进由E细胞分化而来的浆细胞产生专一性抗体的功能，从而促使免疫机能的增长，进而提高免疫能力。-葡聚糖能有效提高动物机体免疫能力,形成保护,这在许多动物涉及人体在内都得到了实验证明,-葡聚糖具有免疫保护的功能。二、 葡聚糖的提取措施及含量测定措施、-葡聚糖的提取措施（1）、常规分离法：多糖多具有热水溶性，一般可用热水提取，并减少脂溶性物质溶出，对细胞多糖直

9、接提取率不高,多采用两种解决措施:酶解或弱碱溶解以破坏细胞壁，增长多糖的溶出。（2)、膜分离纯化多糖：膜分离是近年来发展起来的超过滤技术，它不需加热和化学物质解决,不仅节省能源、无环境污染,且保存生物活性成分的高效价,因而得到广泛的应用。目前所用超滤膜是高分子材料制成,较多为纤维素膜和聚砜膜。可截留不同分子量的葡聚糖。2、-葡聚糖含量的测定措施-葡聚糖含量的测定措施,大体可归纳为如下几类:(1）、粘度法:其原理是大麦抽提液的粘度重要由-葡聚糖产生(Burnt,196;hie等，1983）。这种措施可靠性较差，由于不同来源的-葡聚糖的分子量不同;而在葡聚糖含量相似时，分子量较大者产生的粘度较大,这样-葡聚糖粘性的大小并不完全取决于其含量，也取决于分子量大小（Sanier等,1994）。此外,抽提条件对其粘度有明显的影响。(2)、沉淀法:其原理是运用特定的盐或有机溶剂沉淀抽提液中的葡聚糖（Woo,1986)。该措施的局限性在于抽提不能完全排除其他物质的干扰。在高温下抽提时，抽提液中具有其他成分如淀粉等,因而干扰测定的成果。（3）、酶法:nderson等(1978)采用特定的-葡聚糖内切酶得到寡糖,经酸解后采用葡萄糖氧化酶/过氧化酶试剂测定葡萄糖的含量。此法后经Heny等（1988）修改为测定还原糖的含量，这样虽然精确性和可靠性有所减少，但因测定更为迅速而实用性明显提高。此外,Mrt等(981）和郑祥建等(1995）用纤维素酶测定谷物中葡聚糖的含量。这重要根据纤维酶不能分解微晶纤维素，而谷物中的纤维素多为微晶状,因而不至于干扰-葡聚糖的测定成果

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