日本研究L阿拉伯糖的生理功能文献.docx

[J.Appl.Glycosci.（应用糖类物质科学），Vol.46,№2,p.159-165（1999）]讲解L-阿拉伯糖的营养、生理功能和用途桧作进鹿儿岛大学（890-0065鹿儿岛市郡元1-21-40）近年来，各种功能的糖类物质被开发出来，在人们健康意向高涨的同时，这也成为我们关心的一件大事。糖类物质作为热量来源，它的必要性是当然的，现在上市的低聚糖，其食物纤维的生理·生化功能效果有：1）改进龋食性；2）降低热量；3）增殖双歧杆菌（肠道调节、维生素产生）；4）改进便秘；5）降低血清胆固醇；6）降低血清中性脂肪；7）抑制血压上升；8）促进钙的吸收；9）抗肿瘤性；10）神经细胞的增长·维持等。这些都不各自独立，而是相互关联，显示了糖类物质如何广泛协助增进我们的健康。特别是它和糖尿病、心脏病等由成人生活习惯引起的疾病的密切关系，深受瞩目。除了低聚糖，还在更小的单糖上找到了有趣的功能。这里就其中1例、植物细胞壁半纤维素主要成分之一的L阿拉伯糖的营养·生理功能进行描述。1.自然界分布都知道游离状态的L-阿拉伯糖，少量存在于针叶树的心材（红色部分）中1），其他的尚未被发现。在结合状态下，以陆地植物的细胞壁多糖（阿拉伯多糖、阿拉伯木聚糖、阿拉伯半乳糖等）形式普遍存在。例如，它富含在玉米糠、玉米芯、大米、麦子等的壳类（Table1）2),或者构成甜菜、苹果等植物细胞壁的半纤维素和果胶质中。在卷心菜、菜豆等蔬菜中也含有较多3，4）（Table2）。牧豆树（豆科）和樱树、桃树等胶质的主要成分中也存在。在针叶树中以阿拉伯基础质量的砂糖葡糖醛酸基木聚糖形式存在，数量多过阔叶树。特别是在落叶松里以阿拉伯半乳糖形式存在较多3）。存在于自然界的糖通常是D型，而阿拉伯糖是L型，主要以呋喃糖型存在。也有报告说有例外的吡喃型存在。其它构成植物细胞壁甲基戊糖的鼠李糖、岩藻糖也有L型。半乳糖除了D型以外，被发现在玉米芯和亚麻种子中存在L型7-10）。这些L型糖的功能研究和用途开发将会成为今后感兴趣的课题。Fig.1表示玉米纤维区分的半纤维素9），Fig.2表示甜菜的果胶4）构造。玉米纤维区分示意，主链是β-1，4-结合的D-木聚糖，在其2位或3位，或者在这2处L-阿拉伯糖以侧链形式结合，其61%存在于非还原末端9）。米、麦子等壳类的半纤维素也是类似的构造。甜菜6）和苹果11）的果胶，α-1，5-结合的L-阿拉伯糖低聚物结合在介于主链β-1，4-结合的D-半乳糖醛酸之间的鼠李糖的3位、或4位、或者鼠李糖上结合的半乳糖侧链的3位上，进而在其2位或3位或者两者位置上，L-阿拉伯糖以侧链形式结合，形成阿拉伯糖密毛状的阿拉伯多糖区。正如这些举例所示，L-阿拉伯糖是在自然界中丰富存在的一种糖。2.制法正如前面提到的，L-阿拉伯糖在细胞壁多糖中以对酸弱的呋喃糖型存在，所以这些半纤维素成分和胶质，相较纤维素能够在较温和的条件下，通过加水分解获得。例如，将牧豆树胶置于1.0N规定硫酸中，在84～86℃温度下，处理6小时，然后使用氯化钙中和，过滤掉不溶性残渣后，利用负离子和阳离子的离子交换树脂进行处理、浓缩、结晶后，将获得产量为32%的L阿拉伯糖（[α]20D+98.5℃，mp145-152℃）12）。在温和条件下加水分解玉米纤维13）和甘地胶14），甜菜纤维，也能够优先使L´-阿拉伯糖游离，容易调制。通过结晶条件，像α-L-阿拉伯糖·CaCL2·4H2O15)，β-L-阿拉伯糖·CaCL2·H2O15)，β-L-阿拉伯糖·CaCL2·2H2O，和氯化钙形成含水结晶。3.功能3.1甜度L-阿拉伯糖的甜味性差不多是砂糖的50%，味质与砂糖近似，即使在砂糖中添加10%左右，也难以辨别出。3.2代谢L-阿拉伯糖是壳类半纤维素的主要成分。因此其作为主要食粮和饲料的价值，即作为能源的有效性被人们所讨论。其结果是，通过在老鼠17）、鸡18）、猪19）等身上验证，得出摄取的L-阿拉伯糖不易在小肠中被吸收。喂食猪大量的L-阿拉伯糖后，摄取量的13%被直接从尿液中排出，30%进入到大肠中被肠内细菌发酵，生成短链脂肪酸和乳酸等。在小肠中行踪不明的57%，是被小肠吸收能量化，还是被发酵成短链脂肪酸，原因不明朗。不过，后者的可能性很大。为人体静脉注射C14-L-阿拉伯糖时，6小时后从呼气中回收的14C量仅为0.8%，24小时内从尿液中的回收量是85%20）。另一方面，D-木糖从呼气中被回收16%，从尿液中被回收35%。这个事实表明，一方面L-阿拉伯糖在人体内完全不被利用；另一方面，D-木糖多少被能量化。所以，L-阿拉伯糖的能量因0热量，被评价为减肥糖。根据上述猪身上的L-