崔媛媛,鄭文靜,許琳琳,劉容,孫衛(wèi)東
(廣西大學(xué) 輕工與食品工程學(xué)院,南寧 530004)
低聚木糖的研究進(jìn)展
崔媛媛,鄭文靜,許琳琳,劉容,孫衛(wèi)東*
(廣西大學(xué) 輕工與食品工程學(xué)院,南寧 530004)
低聚木糖是一種功能性低聚糖,在食品、保健品、藥品、農(nóng)業(yè)等方面都有重要作用。闡述了低聚木糖的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、功能特性和制備方法,同時(shí)也綜述了國內(nèi)外的研究進(jìn)展和應(yīng)用。低聚木糖高值化利用的研究和開發(fā)將會帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益[1]。
低聚木糖;結(jié)構(gòu)性質(zhì);功能特性;應(yīng)用
低聚木糖是近些年來備受關(guān)注的一種功能性低聚糖。與其他功能性低聚糖相比較,低聚木糖具有良好的理化特性和雙歧桿菌增殖特性。另外,低聚木糖還有抗氧化性、促進(jìn)鈣吸收、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、降低結(jié)腸癌等作用。目前,國內(nèi)外研究低聚木糖的制備以及應(yīng)用的很多。利用農(nóng)業(yè)廢料如玉米芯、甘蔗渣、小麥秸稈等水解制備低聚木糖是一個(gè)很好的方向,在實(shí)現(xiàn)廢料高值化應(yīng)用的同時(shí),也緩解了農(nóng)業(yè)廢料造成的環(huán)境壓力。
1.1 低聚木糖的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)
低聚木糖(xylo-oligosaccharide)是一種寡糖,由2~7個(gè)D-木糖分子(xylose)以β-1,4糖苷鍵連接構(gòu)成,主要以木二糖和木三糖為主,見圖1。
圖1 低聚木糖結(jié)構(gòu)圖
低聚木糖的甜度約為蔗糖甜度的50%,而且甜味純正,跟蔗糖相似,所以在食品中可以被用作甜味劑。低聚木糖酸穩(wěn)定性和熱穩(wěn)性很好,在 pH 2.5~8.0范圍內(nèi),加熱1 h幾乎沒有破壞 ,在 120 ℃加熱1 h仍然很穩(wěn)定。低聚木糖的粘度較其他低聚糖要低 ,并且隨著溫度的上升黏度下降。低聚木糖的著色性較蔗糖稍弱,但與氨基酸共存時(shí)著色性較好。低聚木糖儲存于-10 ℃也不易凍結(jié),抗凍性較葡萄糖和蔗糖好。
1.2 低聚木糖的功能特性
1.2.1 難消化性、熱量低
低聚木糖很難被動物的消化酶系統(tǒng)所分解。動物的唾液、胃液、胰液和腸液等各種消化液幾乎不能分解低聚木糖。此外,木二糖和木三糖的熱值為2 kal/g,木寡糖的平均熱值為3.422 kal/g,熱值相對其他物質(zhì)較低。因此可以作為較好的食品甜味劑,滿足那些喜歡甜品又擔(dān)心發(fā)胖者的要求,還可降低糖尿病人、肥胖病人和高血糖病人糖的攝入量,有利于他們的健康。
1.2.2 低聚木糖降低血糖、血脂、膽固醇
低聚木糖有降低血糖、血脂、膽固醇的作用。低聚木糖能夠降低蘋果酸脫氫酶、脂肪酸合成酶、葡萄糖-6-磷酸脫氫酶等有關(guān)脂肪合成酶的活性,從而降低脂肪在體內(nèi)的合成和積累。正是由于低聚木糖的這一特性,食用低聚木糖不能轉(zhuǎn)化為膽固醇、脂肪,從而有降膽固醇,降血脂等作用。因此可以作為較好的食品甜味劑,滿足那些喜歡甜品又擔(dān)心發(fā)胖者的健康需求,有助于肥胖病人和心腦血管病人的健康。
1.2.3 增殖雙歧桿菌
Zhao D L等[2]研究了XOS對雙歧桿菌和乳酸菌生長的影響。研究證明: 添加1.56 mg/mL XOS、86%的雙歧桿菌和38%的乳酸菌的生長受到刺激;6.25 mg/mL XOS、100%的雙歧桿菌和62%的乳酸菌的生長受到刺激。低聚木糖能顯著地增殖雙歧桿菌。雖然功能性低聚木糖不能被消化系統(tǒng)所消化吸收,但是屬于可發(fā)酵糖,因此是雙歧桿菌的有效增殖因子,可大量增殖雙歧桿菌。
腸道微生態(tài)失衡是影響腸癌的重要因素之一。腐生菌會產(chǎn)生一些有毒的代謝產(chǎn)物如胺、酚、吲哚等致癌產(chǎn)物。雙歧桿菌的增殖會使腐生菌的含量下降,使腸道微生態(tài)環(huán)境得到改善,使機(jī)體的免疫力提高。與此同時(shí),雙歧桿菌可以與一些致癌的誘導(dǎo)劑如亞硝酸胺或亞硝基胍等發(fā)生結(jié)合,隱藏其活性基因,或使其活性基因降解。Hsu C K等[3]將雄性斯普拉格-杜勒鼠分為4組,一組作參照,其他三組的飼料中分別添加1,2-二甲基肼(DMH)、DMH和XOS、DMH和低聚果糖(FOS),結(jié)果發(fā)現(xiàn):XOS和FOS能明顯降低盲腸的pH、甘油三酯濃度,增加盲腸總重量,增加雙歧桿菌數(shù)量,XOS的效果較FOS更好。同時(shí),XOS和FOS能明顯減少變異結(jié)腸腺窩病灶(ACF)。這說明XOS和FOS對癌前結(jié)腸病變有積極的影響,XOS比FOS的效果更好。
雙歧桿菌在代謝時(shí)產(chǎn)生的乳酸和乙酸,能加速腸道蠕動和通便,不但可以緩解便秘,還可以促使這些致癌物質(zhì)迅速排出體外而解毒,因此有保護(hù)肝臟的作用。 Tateyama I等[4]為了探究低聚木糖緩解便秘的作用,臨床觀察了29名30歲孕婦在妊娠晚期連續(xù)4周攝入 4.2 g XOS后便秘改善情況。隨著攝入XOS時(shí)間的增加,孕婦排便量逐漸增加;攝入XOS 4周時(shí),27名孕婦可以自發(fā)排便,并且沒有發(fā)現(xiàn)副作用。因此,低聚木糖可以緩解孕婦便秘且無不利影響。
1.2.4 防齲齒
齲齒主要是由菌斑細(xì)菌主要是變形鏈球菌產(chǎn)生的有機(jī)酸,如乳酸造成酸性環(huán)境,導(dǎo)致牙釉質(zhì)脫落。低聚木糖和其他低聚糖一樣,不但不能被口腔中的消化酶分解,也不能被口腔中的微生物利用,低聚木糖不能被口腔內(nèi)的細(xì)菌如變異鏈球菌等分解成具有粘著性的單糖如果糖、葡萄糖、半乳糖等。低聚木糖與蔗糖并用時(shí)能阻止蔗糖被齲齒病原菌作用而生成水不溶性的高分子葡聚糖(牙垢),可抑制葡萄糖在牙齒上附著,防止牙齒表面琺瑯質(zhì)脫灰。因此,低聚木糖可以作為無齲齒性及抗齲齒性的甜味添加劑應(yīng)用于兒童食品中[5]。
1.2.5 營養(yǎng)作用
低聚木糖可以被雙歧桿菌利用,促進(jìn)多種維生素的合成和吸收,例如煙酸、葉酸。低聚木糖還可促進(jìn)鈣、鐵、鋅、鎂等微量元素的吸收利用。低聚木糖在腸道中被雙歧桿菌發(fā)酵為短鏈脂肪酸,短鏈脂肪酸可以降低腸道pH值,并且能夠與微量元素結(jié)合,增加礦物質(zhì)的溶解度;此外,功能性低聚糖還能刺激結(jié)腸膜細(xì)胞,提高腸道對礦物質(zhì)的吸收能力。低聚木糖和鈣同時(shí)攝入時(shí),能夠促進(jìn)機(jī)體對鈣的吸收。寧俊等為研究低聚木糖對大鼠骨鈣及血鈣的影響,對大鼠進(jìn)行正常飼料及低鈣飼料中添加2%低聚木糖的喂養(yǎng),喂養(yǎng)周期21天。其中低鈣飼料組中,喂養(yǎng)低聚木糖的大鼠股骨干重增加11%~20.0%,股骨長度也有明顯增加,骨鈣含量增加9%~32%;普通飼料組中,喂養(yǎng)低聚木糖的大鼠骨鈣含量增加5%~26%。結(jié)果表明:低聚木糖能夠有效地提高大鼠股骨干重及長度及骨鈣的含量[6]。
1.2.6 抗氧化作用
Bian J等[7]通過對蔗渣制備的低聚木糖抗氧化性的研究發(fā)現(xiàn):低聚木糖的抗氧化活性與濃度有相關(guān)性。在濃度為0.1,0.2,0.4,0.6,0.8 mg/mL時(shí),低聚木糖的清除作用分別是20.1%,27.3%,36.1%,48.6%,62.1%。隨著濃度的增加,抗氧化活性也大體增加,在濃度為2 mg/mL時(shí)達(dá)到84.5%。低聚木糖能有效清除自由基,表現(xiàn)出良好的體外抗氧化活性。
低聚木糖,即低聚合度的木聚糖。木聚糖水解可以生成低聚木糖。目前多糖水解生產(chǎn)低聚木糖是最常用的方法。近些年來,越來越多的學(xué)者研究從農(nóng)業(yè)廢物分離水解生產(chǎn)低聚木糖,如小麥秸稈、棉桿、玉米芯、蔗渣、麥麩等。
2.1 多糖水解制備低聚木糖
2.1.1 酸水解
酸水解通常采用三氯醋酸、鹽酸、硫酸的稀酸部分水解木聚糖制備低聚木糖。Akpinar Ozlem等研究木聚糖硫酸水解的最適條件,得出結(jié)論:0.25 mol/L H2SO4、時(shí)間30 min條件下,低聚木糖的產(chǎn)量最高為8%~13%。低聚木糖的產(chǎn)量取決于酸的濃度和水解的時(shí)間[8]。但是由于酸有腐蝕性,因此該方法要求設(shè)備具有很強(qiáng)的耐酸性、耐熱性、耐壓性等,從而增加了生產(chǎn)成本,并且酸水解的過程難以控制,低聚木糖的產(chǎn)率也較低。
2.1.2 酶水解
酶水解法是利用內(nèi)切型木聚糖酶定向酶解木聚糖,故副產(chǎn)物較少,有利于后續(xù)工藝中低聚木糖的分離、提純和精制,所以酶水解法是目前生產(chǎn)低聚木糖的主要方法。酶法制取低聚木糖的條件溫和,不需要高溫高壓,而且相對節(jié)約能源,生產(chǎn)周期短。Yang等[9]研究了嗜熱裂孢菌(ThermobifidafuscaNTU22)產(chǎn)出的木聚糖酶分解木聚糖制備低木聚糖,木聚糖酶最適pH為6.0~8.0,最適溫度為70 ℃。隋明等在酶解時(shí)間5 h、溫度55 ℃、底物質(zhì)量濃度100 g/L,加酶量1000 U/g的條件下,使用凝膠樹脂對低聚木糖粗提液進(jìn)行分離,提取的平均聚合度為3.12,此時(shí)木二糖和木三糖含量較高,具有更強(qiáng)的生理活性[10]。
2.1.3 熱水抽提法
利用木聚糖自身含有的乙酰基在一定溫度或壓力的作用下脫落生成乙酸,降低反應(yīng)體系的pH值,使得木聚糖的 β-1,4糖苷鍵發(fā)生自身水解斷裂。趙興秀等[11]采用熱水浸提法提取白酒丟糟中的低聚木糖,通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化的提取工藝條件為:溫度100 ℃、料液比1∶20 (g/mL)、提取時(shí)間120 min;乙醇浸提試驗(yàn)表明95%乙醇浸提的效果最好,提取率高達(dá)91.57%;質(zhì)譜結(jié)果表明低聚木糖中主要含木五糖、木七糖和木三糖。
2.1.4 超聲波法
超聲波法是一種用時(shí)短、效率高、不損壞提取物的新型方法。在超聲波作用下,超聲波的震動產(chǎn)生巨大剪切力和高溫能使物料中的大分子物質(zhì)化學(xué)鍵斷裂,發(fā)生降解,同時(shí)對表面結(jié)構(gòu)的破壞有利于預(yù)料與酶結(jié)合、與化學(xué)試劑作用,從而改變反應(yīng)性能,進(jìn)而提高后續(xù)的反應(yīng)活性及酶解率,促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。支佳佳等[12]以棉籽殼為原料,在優(yōu)化條件下,超聲溫度為60 ℃,超聲時(shí)間為30 min,料液比為1∶15,NaOH濃度為8%,木聚糖得率為33.66%。對酶解實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行優(yōu)化,結(jié)合實(shí)際情況得到最優(yōu)酶解工藝條件為料液比1∶20,加酶量4%,酶解時(shí)間3.5 h,酶解溫度64 ℃,得到低聚木糖含量為3.35 mg/mL。
2.2 農(nóng)業(yè)廢物制備低聚木糖
我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)廢棄物如小麥秸稈、蔗渣、棉花秸稈、玉米芯等,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品,產(chǎn)量大,價(jià)格低廉,通常被農(nóng)民焚燒、做肥料或者作為飼料等,利用價(jià)值低,并且造成了一定的環(huán)境壓力,其高值化的應(yīng)用有待開發(fā)利用以及推廣實(shí)施。這些木質(zhì)纖維材料中的主要成分為纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等。其中的半纖維素主要以阿拉伯木聚糖的形式存在,可以借助外力作用分解為低聚木糖。
Akpinar Ozlem等研究表明:煙草莖、棉花秸稈、葵花桿,小麥秸稈等都富含木聚糖半纖維素,通過堿提取,酶解的方法制備低聚木糖。不同的農(nóng)作物使用不同的酶。其中黑曲霉酶解小麥秸稈得到低聚木糖產(chǎn)率比煙草莖、棉花桿、小麥秸稈少。黑曲霉水解產(chǎn)物中有不同聚合度的低聚木糖,產(chǎn)量:X2>X3>X4>X5>X6。長柄木霉水解高度枝化的小麥秸稈可以得到產(chǎn)量較高的低聚木糖。低聚木糖的聚合度取決于酶的特異性和底物的結(jié)構(gòu)。Ozlem Akpinar等還探究了酸水解煙草莖(TS)、向日葵莖(SS)、棉桿(CS)、麥稈(WS)制備低聚木糖的方法。TSX,CSX,SSX和WSX水解為XOS的適宜條件為0.25 mol/L H2SO4,30 min。XOS的產(chǎn)率和聚合度取決于酸濃度和水解時(shí)間,因此可以通過控制酸來控制低聚木糖的DP。但單糖的產(chǎn)率除了酸濃度和時(shí)間,取決于木聚糖的結(jié)構(gòu)和組成[13]。
麥麩中含有豐富的半纖維素,可以被酶解成低聚糖。Wang T H等[14]研究了將麥麩微波處理,再進(jìn)行酶解制備低聚木糖。麥麩粉通過微波處理,制成麥麩溶液,加入木聚糖酶反應(yīng),離心后取上清液,用活性炭進(jìn)行吸附,再用50%乙醇洗脫,真空濃縮,凍干得到低聚木糖,產(chǎn)量可達(dá)到3.2 g/50 g麥麩。晁正等以麥麩為原料,采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),對酶法水解麥麩來源的木聚糖制備低聚木糖的工藝進(jìn)行優(yōu)化,最優(yōu)條件為加酶量600 U/g,pH 值6,酶解時(shí)間 90 min,酶解溫度60 ℃時(shí),低聚木糖含量為 5.09 mg/mL[15]。
Sun等[16]于2015年闡述了超聲輔助酶解法,研究了玉米芯制備低聚木糖的方法。用15% NaOH溶解(固液比1∶20),100 ℃條件下處理蔗渣,鹽酸調(diào)節(jié)pH至6.0,在超聲波條件下200 W,50 ℃,酶濃度為4 g/L,水解10 min,測定總糖和還原糖含量、DP值。最大總糖含量、還原糖產(chǎn)量和DP值分別為(108.96±2.90),(57.84±1.10),(1.88±0.04) mg/g。利用超聲波輔助酶水解獲得的還原糖產(chǎn)量和可溶性總糖產(chǎn)量分別為不用超聲的1.56倍和 1.10倍。
Azevedo Carvalho等從138種煙曲霉菌中篩選能酶解蔗渣木質(zhì)纖維生成XOS的菌種,只有9種入選,其中AspergillusfumigatusM51和A.fumigatusU2370 產(chǎn)出木聚糖酶的菌種。酶解反應(yīng)3 h時(shí),這2種木聚糖酶能顯著提高XOS的產(chǎn)量,分別為14.7%和7.9%。并且這些酶耐受溫度是45~50 ℃,耐受pH的范圍較廣。反應(yīng)48~72 h時(shí),A.fumigatusU2370 產(chǎn)出的酶能水解蔗渣,產(chǎn)出低聚木糖為37.6%。這有利于剩余的蔗渣纖維素進(jìn)行纖維素乙醇的發(fā)酵[17]。蔗渣中的半纖維素成分主要是木聚糖。陳海珊等研究了蔗渣制備低聚木糖有機(jī)酸處理的優(yōu)化。試驗(yàn)得出蔗渣有機(jī)酸水解制備低聚木糖的最佳條件為酸比例(甲酸∶乙酸)9∶1,水解溫度100 ℃,水解時(shí)間60 min,固液比1∶7,根據(jù)實(shí)驗(yàn),在此優(yōu)化條件下,實(shí)驗(yàn)得到蔗渣水解的水解率為47.78%,聚糖收率為11.88%,總糖收率為20.57%[18]。
3.1 低聚木糖在食品生產(chǎn)中的應(yīng)用
低聚木糖可以應(yīng)用于酸奶的生產(chǎn)。因?yàn)殡p歧桿菌對腸道的健康作用優(yōu)于其他的乳酸桿菌,如嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌。而低聚木糖作為雙歧因子對雙歧桿菌有高效的增殖效果,并且低聚木糖可以促進(jìn)鈣的吸收,因此將乳酸菌添加到酸奶中可以起到促進(jìn)人體健康的作用。
低聚木糖用于烘焙食品中可以降低雞蛋、蔗糖、面粉的使用量,從而保證其低糖性,且可以改善口感,提高品質(zhì),降低烘焙食品的能量,從而滿足肥胖消費(fèi)者低能量攝入的要求。
另外,低聚木糖在果脯、甜點(diǎn)心、冷飲品中都有利用, 隨著人們生活水平的提高, 低聚木糖的應(yīng)用將更廣泛。
3.2 低聚木糖在醫(yī)療保健上的應(yīng)用
Sheu等[19]講述了低聚木糖對2型糖尿病人的血糖、脂質(zhì)的影響。結(jié)果表明:受試者在攝入營養(yǎng)量和人體測量值不變的情況下,攝入低聚木糖、血糖、膽固醇、LDL、ox-LDL、載脂蛋白B都有所下降,說明以低聚木糖作為膳食補(bǔ)充劑8周能有效改善2型糖尿病的血糖和脂質(zhì)情況。Yang J等[20]首次臨床觀察了XOS對腸道微生物的改變,發(fā)現(xiàn)XOS有利于糖尿病人病發(fā)過程中腸道微生物的可逆變化,例如降低Enterorhabdus,Howardella,Slackia等的增長。同時(shí),還能降低前驅(qū)糖尿病人的OGTT-2 h(2 h口服葡萄糖耐量試驗(yàn))的胰島素水平。
對低聚木糖的抗氧化研究表明:1 mg/mL低聚木糖對 DPPH 自由基和羥自由基的清除率分別達(dá)到 76.55% 和 80.30%,對超氧陰離子自由基的抑制效果較弱,最大清除率為41.12%,低聚木糖能有效清除自由基,表現(xiàn)出良好的體外抗氧化活性。因此,低聚木糖可以作為抗氧化、抗衰老等功能性保健品的有效成分應(yīng)用于功能性食品中。
3.3 低聚木糖在飼料中的應(yīng)用
為了控制畜禽在飼養(yǎng)過程中的發(fā)病率和死亡率,傳統(tǒng)的方法使用抗生素等藥物,這不僅會威脅到食用肉的品質(zhì)安全問題,增加飼養(yǎng)成本,同時(shí)也使病菌的耐藥性增強(qiáng)。與促進(jìn)人類腸道健康的原理相同,低聚木糖同樣可以促進(jìn)畜禽的腸道健康,預(yù)防腸道疾病。因此,低聚木糖可以作為一種健康安全的飼料添加劑,用于預(yù)防畜禽腸道疾病,提高飼養(yǎng)的成活率[21]。
張榮斌等研究了飼料中添加低聚木糖對奧尼羅非魚生長性能和血清生化指標(biāo)的影響。得出結(jié)論:在奧尼羅非魚飼料中添加一定量的低聚木糖對生長性能和體常規(guī)成分的影響不顯著,但對血清生化指標(biāo)有顯著影響,血清生化指標(biāo)隨時(shí)間變動呈現(xiàn)動態(tài)變化,由回歸方程計(jì)算可知,飼養(yǎng)到第6周時(shí),飼料中低聚木糖添加量為600 mg/kg的羅非魚的血清SOD和AKP均高于其他添加組;低聚木糖添加量為710 mg/kg時(shí),CAT的活力最高;因此,飼料中600~710 mg/kg的低聚木糖為最適添加量。低聚木糖在其他畜禽上的應(yīng)用也陸續(xù)有所報(bào)道。曾有研究表明:低聚木糖在水產(chǎn)養(yǎng)殖中能夠降低腸道好氧菌總數(shù)和弧菌總數(shù),有效促進(jìn)異育銀鯽、大菱鲆、草魚、凡納濱對蝦等的生長[22]。
3.4 低聚木糖在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
近幾年,低聚木糖可以作為種子浸泡劑和植株噴灑劑在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用也有所研究。張秀秀博士分別采用不同濃度的低聚木糖溶液浸泡大豆種子和噴霧大豆葉片的方法研究低聚木糖對大豆生長和抗病性的影響。研究發(fā)現(xiàn):與清水對照組相比,不同濃度的低聚木糖溶液浸泡大豆種子均能促進(jìn)大豆幼苗鮮重、株高和根長的增加,且在一定范圍內(nèi),隨著濃度增加,促進(jìn)作用增大。其中,低聚木糖濃度為50 mg/L時(shí),促進(jìn)效果最明顯,但過高濃度的低聚木糖對大豆生長無作用。在用不同濃度的低聚木糖溶液噴施大豆葉片18 h后接種大豆花葉病毒SMV,與清水處理的大豆葉片相比,降低了大豆病毒病發(fā)病率,提高了大豆病毒病的防治效果。Quantitative RT-PCR 檢測發(fā)現(xiàn):低聚木糖促進(jìn)了大豆花葉病相關(guān)防御基因的表達(dá)[23]。
另外,低聚木糖可以作為生態(tài)廢料來促進(jìn)作物的生長。實(shí)驗(yàn)表明:向土壤中施加一定量的低聚木糖后,有助于促進(jìn)番茄對土壤中氮元素、鉀元素的吸收,說明低聚木糖有利于保持土壤肥力[24]。
低聚木糖是一種多功能特性的高值化產(chǎn)品。除了現(xiàn)有的研究之外,低聚木糖是否還有其他未被開發(fā)利用的功能特性以及應(yīng)用值得我們?nèi)ヌ骄俊D壳?,生產(chǎn)低聚木糖的原料和方法多種多樣,提取制備方法的進(jìn)一步優(yōu)化有待研究。其次,木聚糖酶解的機(jī)理研究有助于低聚木糖的制備。酶法生產(chǎn)低聚木糖過程中,不同原材料的酶的選擇、工藝參數(shù)的確定都有待研究。農(nóng)林廢料生產(chǎn)制備低聚木糖,降低生產(chǎn)成本,促進(jìn)其高值化利用,同時(shí)也有助于解決農(nóng)林廢料帶來的環(huán)境問題。因此,其產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展將會產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
[1]Xue J L,Zhao S,Liang R M,et al.A biotechnological process efficiently co-produces two high value-added products, glucose and xylooligosaccharides,from sugarcane bagasse[J].Bioresource Technology,2016,204:130-133.
[2]Zhao P L,Paula H S, Tomoe K,et al.Invitro study of the prebiotic xylooligosaccharide(XOS)on the growth ofBifidobacteriumspp.andLactobacillusspp.[J].International Journal of Food Science,2015,66(8):919-922.
[3]Hsu C K,Liao J W ,Chung Y C,et al.Xylooligosaccharides and fructooligosaccharides affect the intestinal microbiota and precancerous colonic lesion development in rats[J].The Journal of Nutrition,2004,134(6):1523-1528.
[4]Tateyama I,Hashii K,Johno I,et al.Effect of xylooligosaccharide intake on severe constipation in pregnant women[J].Journal of Nutritional Science and Vitaminology,2005,51(6):445-448.
[5]呂銀德,趙俊芳.功能性低聚木糖的研究進(jìn)展[J].農(nóng)產(chǎn)品加工·學(xué)刊,2011(6):96-98.
[6]寧俊,尹吉增,肖萍.低聚木糖對大鼠骨鈣及血鈣的影響[J].食品工業(yè)科技,2011,32(3):379-381.
[7]Bian J,Peng F,Peng X P,et al.Structural features and antioxidant activity of xylooligosaccharides enzymatically produced from sugarcane bagasse[J].Bioresour Technol,2013,127:236-241.
[8]Akpinar O,Erdogan K,Bostanci S.Production of xylooligosaccharides by controlled acid hydrolysis of lignocellulosic materials[J].Carbohydrate Research,2009,344:660-666.
[9]Yang C H,Yang S F,Liu W H,et al.Production of xylooligosaccharides from xylans by extracellular xylanases fromThermobifidafusca[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2007,55(10):3955-3959.
[10]隋明,榮加超,張陽,等.低聚木糖的提取工藝及相對分子質(zhì)量分布[J].生物加工過程,2012,10(3):45-49.
[11]趙興秀,何義國,趙長青,等.白酒丟糟中功能性低聚木糖的提取研究[J].食品工業(yè),2016(5):94-97.
[12]支佳佳,李應(yīng)彪,蔣彩虹,等.超聲波預(yù)處理棉籽殼酶法制備低聚木糖的工藝研究[J].食品工業(yè)科技,2016,37(4):217-222.
[13]Akpinar O,Erdogan K,Bostanci S.Enzymatic production of xylooligosaccharide from selected agricultural wastes[J].Food and Bioproducts Processing,2009,87:145-151.
[14]Wang T H,Lu S.Production of xylooligosaccharide from wheat bran by microwave assisted enzymatic hydrolysis[J].Food Chemistry,2013,138:1531-1535.
[15]晁正,冉玉梅,楊霞,等.麥麩中低聚木糖的制備及抗氧化活性研究[J].核農(nóng)學(xué)報(bào),2014,28(4):655-661.
[16]Sun J T ,Zhang Z C,Xiao F G, et al.Production of xylooligosaccharides from corncobs using ultrasound-assisted enzymatic hydrolysis[J].Food Science and Biotechnology,2015,24(6):2077-2081.
[17]Ana F A,Pedro O N,Paula Z A,et al. Screening of xylanolyticAspergillusfumigatusfor prebiotic xylooligosaccharide production using bagasse[J].Food Technology and Biotechnology, 2015,53(4):428-435.
[18]陳海珊,李濤濤,周玉恒,等.蔗渣制備低聚木糖的有機(jī)酸預(yù)處理?xiàng)l件研究[J].廣西植物,2014,34(4):505-509.
[19]Sheu W H, Lee I T, Chen W,et al.Effects of xylooligosaccharides in type 2 diabetes mellitus[J].Journal of Nutritional Science and Vitaminology,2008,54(5):396-401.
[20]Yang J, Summanen P H, Henning S M,et al.Xylooligosaccharide supplementation alters gut bacteria in both healthy and prediabetic adults: a pilot study[J].Front Physiol,2015(6):216.
[21]柴正明.低聚木糖在預(yù)防動物疾病上的應(yīng)用[J].中國畜牧獸醫(yī)文摘,2012,28(9):188-191.
[22]張榮斌,曹俊明,黃燕華,等.飼料中添加低聚木糖對奧尼羅非魚生長性能和血清生化指標(biāo)的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報(bào),2011,23(11):2000-2008.
[23]張秀秀.低聚木糖和HrpZPsgS1蛋白對大豆生長和花葉病毒病抗性的影響[D].南京:南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2012.
[24]王德漢,戴苗,廖宗文.蔗渣造紙黑液中低聚木糖對番茄生長的促進(jìn)作用研究[J].造紙科學(xué)與技術(shù),2003,22(4):21-23.
Research Progress of Xylo-oligosaccharide
CUI Yuan-yuan, ZHENG Wen-jing, XU Lin-lin, LIU Rong, SUN Wei-dong*
(College of Light Industry and Food Engineering,Guangxi University,Nanning 530004,China)
Xylo-oligosaccharide is a kind of functional oligosaccharide. It plays an important role in the aspects of food, health care products, medicines agriculture and so on.Expound the structure properties,functional features and preparation methods of xylo-oligosaccharide, and also summarize the research progress and application at home and abroad. The research and development of high-value application of xylo-oligosaccharide will bring great economic and social benefits.
xylo-oligosaccharide;structure properties;functional features;application
2017-03-16 *通訊作者
崔媛媛(1991-),女,碩士,研究方向:制糖過程強(qiáng)化理論與技術(shù);
孫衛(wèi)東(1962-),男,教授,博士生導(dǎo)師,研究方向:制糖過程強(qiáng)化理論與技術(shù)。
TS242.1
A
10.3969/j.issn.1000-9973.2017.09.040
1000-9973(2017)09-0168-05