低聚果糖对钙元素吸收的作用研究

低聚果糖对钙元素吸收的作用研究 v,,?w.chinadairy.net rpgy@chinajouma1.net.cn 中国乳品工业 dqJry!NDUSTRY 低聚果糖对钙元素吸收的作用研究 朱志怀,李永民,王志园 f1南昌大学生命科学院南昌330047,2广西奥立高生物科技有限公司南宁 530003) 摘要:低聚果糖是钙,镁,铁等矿物质和微量元素的活化Nq-,应用于补钙,铁,锌等 食品,保健品中.低聚果糖在大肠内被细菌发酵生 成L一乳酸.可以溶解钙,镁,铁等矿物质,促进人体对食物中钙,铁,锌等矿物质及 蛋白质的消化吸收.实验证实,低聚果糖促进钙的吸收 率达70.18%.因此,低聚果糖可以改善营养不良,促进生长发育和预防骨质疏松 症等. 关键词:低聚果糖;钙元素;作用机理 中图分类号:Q532~.3文献标识码:A文章编号:1001—22o0二二三 ResearchontheRoleofFructooligosaccharidesintheAbsorptionofcaloium ZHUZhi—huaiI,LIYong—min2,WANGZhi—yuan~ f1.CoHegeofLifeScienceandTechnolgyofNanchangUniversity,Nanchang330047,China;2?GuangxiOLGBio— teohnologyCo.Ltd,Nanning530003,China) Abstract:Fmctooligosaccharids(FOS)istheactivatingfactorofcalcium,magnesium,ironandothermineralsandtracedements,whichisap— pHedtofoodandhealthfoodinordertoaddcalcium,iron,zinc.FructooligosacchafidesisfermentedintoL—lacticacidbythebacterialinthe Colorectal,whichCanbedissolvedcalcium,magnesium,ironandotherminerals,alsocanpromotedigestionandabsorptionincalcium,iron, zincandothermineralsandproteinaboutourhumanbody.Experimentalconfirmed,Fmctooligosaccharidesmakescalciumabsorptionrateup to70.18%.Therefore,Fmctooligosaccharidescanbeimprovedmalnutrition,promotegrowthanddevelopment,preventosteoporosisetc. Keywords:Fructooligosaccharides;calcium;Mechanism 0引言 低聚果糖(fructo0ligosaCCharideS.简称FOS)又称蔗 果低聚糖或寡果糖,分子式为G--F—F=1—3(G为葡 萄糖基,F为果糖基1,是果糖与葡萄糖构成的直链低聚 糖,是果糖基以一(2—1)糖苷键与蔗糖中的D一果糖基 结合而成的蔗果三糖(GF2),蔗果四糖(GF3),蔗果五糖 (GF4)和蔗果六糖(GF51混合物l1I 低聚果糖是一种天然食品的组成部分.存在于蔬 菜,水果和谷物之中,如韭葱,洋葱,大蒜,香蕉和小 麦.低聚果糖的提取是通过对菊粉(inuhn1进行酶水解 而得,而菊粉则是用菊苣根作为原料,经过热水提取,精 致和喷雾干燥的工业化生产过程而制得低聚果糖与其 他含有植酸和糖醛酸的膳食纤维不同之处.它是不会对 钙的生物利用率造成影响,反而具有促进作用强31 低聚果糖不仅能促进钙吸收.而且能提高骨矿物 质密度,减轻骨质酥松症的危险钙盐只有在水溶液 状态(如氯化钙,葡萄糖酸钙溶液)而且在不被肠腔中 收稿日期:2008—03—15 作者简介:朱志1~(1965-),男,副教授,研究方向为功能食品及食品饮料. 任何其它物质所沉淀情况下,才能被吸收,一般膳食 中钙的吸收率约为30%左右.据2004年度《中国居民营 养与健康现状调查报告》显示,我国居民钙,铁等矿物 质缺乏普遍存在.其中贫血率高达15.2%:钙的摄人量 仅为391mg,相当于摄人量的41%,因此,除了补充矿 物质外.提高现有膳食中矿物质的生物吸收利用率是 解决钙,铁等矿物质缺乏的重要措施.而低聚果糖等 益生元已经作为新型的功能性食品成分而被广泛应 用问. 有利于钙吸收的因素主要有:?食物成份中的钙, 磷比例.如婴儿钙磷比例为1.3:1较适宜:牛奶中钙:磷 约为1.2:1,是良好的钙来源.?肠的酸度对于钙的 吸收具有重大的影响,{ll~pH约为3时.钙呈离子状态. 吸收最好.?脂肪食物对于促进钙的吸收.也有重要意 义脂肪于分解后所释放出的脂肪酸,可与钙结合形成 钙肥皂.后者可和胆汁酸结合形成水溶性复合物而被 吸收.?乳糖与钙的复合体为可溶性,有利于钙的吸 收.?肠内存在着赖氨酸,精氨酸等许多必需氨基酸 有促进钙吸收的作用不利于钙吸收的因素主要为食 物中的植酸和草酸,它们两者能与钙结合成不溶解的 化合物而使钙不能吸收.因此不可忽视. V........ o ..... l.... . .... 3——6. ,No.8.....2.....—0—08(tota—l——2——13)63 厂商论坛Forum 2材料与 2.1材料 雌性大鼠(江西省疾病控制中心提供),饲料(市 购),低聚果糖(广西奥立高生物科技有限公司提供), ),膳食钙(市购),CO窒息室,PH电极,ICP 膳食((市购 系统f光谱测定法). 2.2实验方法: 2.2.1先将买来的40只大鼠分成4组.每组10只进行 喂养观察 2.2.2称取等量的膳食4份.分别加入不等的低聚果 糖,配制成含0%,13%,5%含量的膳食. 2.2.3分别让各组摄入不同的膳食,实验周期为27d. 2.2.4每天收集各组的尿液和排出的粪便(尿液收集 在塑料瓶中,粪便则收集放入冰箱中),然后分别进行 ICP的检测来确定各组中盲肠中钙离子的吸收情况, 27d后进行数据比较 2.2.5将大鼠放入co,窒息室将其杀死.取出盲肠并 用电极来测定其pH值发生的变化. 3实验结果 3.1低聚果糖对钙吸收的促进实验结果(表1) 表1低聚果糖对钙吸收促进实验结果 丝些塑塑至堡翌墨堕!竺堕堡 饲料+0%FOS饲料+1%FOS饲料+3%FOS饲料+5%FOS 3.2实验经IcP光谱测定,得出大鼠尿,粪中钙吸收的 百分率从(47.8~16.4)%(安慰剂)上升到(60.1~17.2)% (低聚果糖). 4结果讨论分析 4.1作用机制 低聚果糖是不能被胃和小肠消化吸收.所以可以 顺次到达大肠,在大肠中它们被发酵产生短链脂肪酸 在大肠中低聚果糖能帮助人体对矿物质如钙,铁,镁等 元素的吸收,其具有膳食纤维结合金属离子的作用:在 胃肠中形成”Fos一矿物质络合物”,一旦到达大肠后. 随低聚果糖被双歧杆菌等微生物发酵分解,也同时释 放出矿物质(如钙离子,镁离子,锌离子,铜离子等),低 聚果糖被双歧杆菌等分解产生短链脂肪酸降低了肠道 fl~lpH值,在酸性环境中,钙,镁,锌等矿物质溶解度增加. 其生物有效性也得到很大提高,此外短链脂肪酸f特别 是丁酸)还能刺激结膜细胞生长,因而提高肠黏膜对矿 物质的吸收能力,还可以降低JB一葡萄糖苷酶的活性,有 利于肠内吲哚,亚哨基胺等致癌有毒废物的排除 4.2结果讨论分析 (1)经过发酵引起肠腔内pH值降低,溶解性钙含 量增加且促进被动弥散进入肠细胞. (2)短链脂肪酸直接促进钙吸收,直接作用包括短 链脂肪酸弥散进入顶端膜.在细胞内短链脂肪酸分子 溶解且H+分泌出细胞,H与ca2+交换使钙进入细胞增 加同时肠腔内H又可促进短链脂肪酸进入细胞内. 乙酸和丙酸在人远端结肠提高钙吸收.且丙酸的作用 更强.丙酸脂溶性比乙酸强能更迅速吸收. (3)钙离子通过肠道时会被磷酸根结合生成不溶 性磷酸钙使身体难以吸收,因此补钙效果不好,添加低 聚果糖后可促进体内产生乳酸,而乳酸可以分离,溶解 钙,镁,铁等矿物质,促进人体对矿物质的吸收. (4)短链脂肪酸刺激肠上皮细胞增殖从而增加了 吸收面积 (5)低聚果糖还能促进人体合成B族维生素,烟酸 和叶酸.而叶酸是促进人体的造血功能不可缺少的物 质,因此对于补血产品来说,添JJflFOS起到提升产品功 效的作用,同时还可以增强产品的良好口感. 5展望 钙是人体必需的宏量元素之一.钙不仅是构成骨 骼和牙齿的重要组成成分.参与骨骼的新陈代谢.而 且在机体多种组织细胞,生物大分子的功能调节上-tg 发挥着重要作用由于世界各国不同人群中均普遍存 在着不同程度钙缺乏问题的为题.因而对钙的生理功 能及代谢.特别是人群钙缺乏的问题的研究,已成为 目前世界范围的热点研究领域.低聚果糖则是钙,镁, 铁等矿物质和微量元素的活化因子.功能性低聚果糖 具有水溶性和不消化性.该糖在肠道内不易消化吸收, 到达大肠后被双歧杆菌利用.是双歧杆菌的增殖因子 低聚果糖在大肠内被细菌发酵生成L一乳酸.可以溶解 钙,镁,铁等矿物质,促进人体对食物中钙,铁,锌等矿 物质及蛋白质的消化吸收. 婴幼儿和中老年人消化道功能都不是很好.而且 容易缺钙,低聚果糖既 有双歧杆菌增殖功效,还有降血脂,降血糖,促进 矿物元素的吸收等功效 随着经济的发展和生活的提高.我国居民的健康 状况有了明显改善,低聚果糖作为功能性食品成分的研 发已经成为21世纪的重要课题.在”公众营养改善 oLlGo项目”的指导和协调下.低聚果糖对钙元素在人 体内吸收的营养和健康中将具有更加广泛的应用前景 参考文献: [1]杨海军等.低聚果糖的应用及发展[q.中国食品添加剂论文集, 2005:142-143. 【2]魏远安等.蔗果低聚糖研究和生产应用明.食品与发酵工业,2000.26 (1)48—54. 【3]魏远安等.蔗果低聚糖一种新的食品配料?].食TILL2002.23(2) 36-37. [4l李晨悦等.低聚果糖和菊粉促进矿物质吸收的研究进展?].食品科 技.2007.10:207—209. ?蕊