水解瓜尔豆胶新一代水溶性膳食纤维:
水解瓜尔豆胶新一代水溶性膳食纤维,近年来，膳食纤维已作为对人类健康重 要的营养组分而引起人们的关注。虽然膳食 纤维被认为具有各种生理功能，但它的日摄 人量还是一年年趋向下降。我们已经开发出 一种水解瓜尔豆胶以补偿对膳食纤维摄人量 的日益增长的不足。用酶法部分水解瓜尔豆 胶制备的产品，由于其水溶性和低粘度，容 易应用于食品。对动物和人类的研究表明， 本纤维可改善便秘、脂类代谢和控制血糖。
膳食纤维大致可分为两类.•不溶性膳食 纤维和水溶性膳食纤维。水解瓜尔豆胶新一代水溶性膳食纤维,前者的典型例子为 纤维素，存在于绝大多数的植物中（谷物、 蔬菜、水果等），后者包括被认为是增稠剂 或乳化剂的一系列多糖，例如瓜尔豆胶、剌 槐豆胶、罗望子多糖（所有三种均来自植物 种子）、苹果果胶、柑桔果胶，以及海藻提 出物卡拉胶和琼脂。
新近开发的水溶性水解瓜尔豆胶（商品 名Fiberon)的原材料为瓜尔豆（Cyamopsis tetragonolola)，产于印度和巴基斯坦的 Leguminosae科一年生植物。由瓜尔豆制得 的半乳甘露聚糖瓜尔豆胶，作为增稠剂和稳 定剂在全世界广泛用于食品和工业目的。由 于瓜尔豆胶十分粘滞，因此它非常难于以足 够的量与食品结合而获得膳食纤维效果。鉴 于这一理由，尽管普遍承认它的有效生物活 性，但在实际食品中将其用于膳食纤维的增 补受到了阻碍。
制备的结构和过程
2_的部分水解瓜尔豆胶。
基本上，Fiberon为D-半乳糖 -D_甘露聚糖，半乳糖甘露聚糖由线性甘 露糖分子组成，并有3 :2比率的半乳糖分 子分支。瓜尔豆胶的甘露糖-半乳糖比率 为 2 : 1。
图1为Fiberon的电子显微照相（扫描 电子显微镜，15KV加速电压）。Fiberon由 不同大小的半球形粒子构成，在粒子中心有 较大的凹陷，凹陷直径由5至20〇Mm不 等，在外部的粒子中，有许多还有数个较小 的凹陷。
物理特性
水解瓜尔豆胶不象许多常见的膳食纤维 产品，其特点如下：
天然物质（从植物种子中获得）；
溶于水；
低粘度；
富含膳食纤维（用Prosky-AOAC法测 定超过70%);
对食品加工（热、酸、机械处理等）十 分稳定；
水溶液为中性、无色、透明、无味、无臭；
安全研究数据有效；
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不抑制矿物质吸收。
图2表不了 Fiberon的粘度曲线。它的 粘度甚至在10%浓度下也不高于lOcps，比 原材料瓜尔豆胶的粘度低得多，原材料瓜尔豆 胶甚至在1%浓度下表示的粘度高达4000cps。
生理功能度
由于原材料瓜尔豆在其产地已长久食 用，我们想，这对安全性不会有问题。然 而，我们进行了急性毒性研究，口服亚急性 毒性研究和诱变研究。Fiberon作为膳食纤 维已被设计成保持原材料瓜尔豆胶的生理功 能。Fiberon改善便秘、脂类代谢和控制血 糖的作用阐述如下：
肠运动的改善
这是众所周知的事实，膳食纤维可强化 肠的功能，改善便秘。
Fiberon对肠运动的影响在健康志愿者 身上每天喂5或15g Fiberon共两周进行了 评价。根据赫尔辛基宣言，对65名年龄为 19至21岁的健康志愿者进行了研究，使用 的是为试验制备的含5g Fiberon低热M饮 料（每罐135ml内容物合约lOkcal)。以
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Fiberon摄入量5g/日组
k.13.7±6.9
10.0±3.7 Fiberon摄入量1昨/日组
图3 Fiberon对健康志愿者大便频率的影响
Fiberon摄人量对肠运动的影响为题，分两 组调查对象进行填表调查。首先记录了一般 条件下在摄人之前的两周期间的肠运动。接 着记录其后两周摄人期间的肠运动，一组每 天接受一瓶含Fiberon饮料（5g/日），另一 组每天接受三瓶此饮料（15g/日）。最后再 记录在一般条件下摄人期后两周间的肠运 动。在每两周的时期中，根据排便频率、大 便排泄感觉记分（大便量、排便时间、腹部 情况等）和大便硬度，分析关于对肠运动影 响的调查研究数据。
结果见图3。在每日接受一瓶的组内， 排便频率明显从丨2.4次递增至13.7次，接 着在摄人期后降至11.9次。在每日接受三 瓶的组内，排便频率从摄入期前的10.4次 增至摄人期的11.4次，接着降至摄人期后 的丨0.0次（接近摄入前的水平>。
虽然评价是定性的，在所有组内大便量 增加，但排便次数减少。水解瓜尔豆胶新一代水溶性膳食纤维,关于大便硬度.在 硬大便组趋于变软；在软大便组趋于变硬。 肠运动在所有组内明显改善。
目前Fiberon仅在曰本和其他一些亚洲 国家批准。欧洲联盟将在不久的将来批准。（图略)
表1在喂养老鼠时Fiberon对胆固酵的影响
标准膳食高胆E醇膳食
对照Fiberon
体重增长（g)81 土 2*89±382±3
食物摄人（g)253 土 3263±4253 ±5
肝
肝重/体重（％)3.18±0.05**4.26±0.064.18 土 0.05
胆固醇（mg/g)4.7±0.1**59.2 ±1.359.8 ±2.4
甘油三酸酯（mg/g)5.5 ±1.2**19.3 ±2.723.1 ±4.0
血浆
胆固醇（mg/dl)47,7 土 2.3 料144.9±8.3105.5 ±10.1**
甘油三酸酯(_1)67.6 士 7.1**100.1 ±8.064.7 ±1.5**
*P <〇.〇 W o.oi
水解瓜尔豆胶对食品，包括饮料、甜 食、冰淇淋、糖果、汤类、调味汁等的潜在 应用。（图略）
脂类代谢的改善
设若胆固醇为心脏病和动脉硬化的危险 因素。相信脂类，如胆固醇和甘油三酸酯代 谢的改善是预防和治疗成年人疾病的关键因 素。
用特高胆固醇膳食喂饲老鼠以试验 Fiberon对脂类代谢改善的作用。
雄性Wistar/Std老鼠用高胆固醇即含1% 胆固醇和0.25%胆汁酸盐的食物喂21 口， 以培育一种有胆固醇负载的老鼠原型。用 5%受实验物质Fiberon混人特高胆固醇食 物来喂词此动物21 F1。正常组喂标准食 物。这些动物有接近食物和水的由。
结果见表1。与高胆固醇组相比， Fiberon的摄人大大地抑制了血液胆固醇和 甘油三酸酯含量的提高，显著证明着脂类代 谢改善的作用。单一摄人Fiberon对血浆脂 类含M的影响，已用不断加载单一摄入脂类 的正常人做过试验.
水解瓜尔豆胶具有对脂类代谢和葡萄糖 代谢的正面影响。（图略）
在根据赫尔辛基宣言进行的试验中采取 了 Me等人的方法，将脂类负载作为一种食 品给人吃。首先，在血样采集后给6名自从
入夜前已禁食的健康志愿者进食由5个鸡蛋 和50克奶油制备的煎蛋卷（总脂类含量 64.2g,胆固醇1.3g,甘油三酸酯52.2g)作为 脂类负载食品，然后定时采集血样（于1、 2、4、6、8小时）。一周后，相同受试者接 受10%水溶液的15g Fiberon,并立即进食 煎蛋卷，接着采血样并化验。
结果见图4 ~ 6。有些这样的脂类参 数，如胆固醇、甘油三酸酯和低密度脂蛋白 (LDL)的含量被Fiberon的摄入所抑制。 证明了 Fiberon抑制脂类的快速吸收，并改 善脂类的代谢。人体连续摄人的研究表明了 Fiberon对有稍高胆固醇含量的人具有减少 胆固醇的作用。
这些发现提示Fiberon作为一种易于摄 取的低粘度膳食纤维，它具有改善脂类代谢
功效..
25
二 20 芸15 1 10 胜
E 5
a 〇 < c
5 4在接受加（□)和不加（A ) Fiberon的试验膳食后，水解瓜尔豆胶新一代水溶性膳食纤维,血内胆固醇含量 的变化。平均值SE士SE (n = 6)
图5在接受加（匚）和不加（A ) Fiberori试验膳食后血中甘油三酸酯含量 的变化。平均值土SE (n = 6)
-53 —
OOQOOOOO 5 4 0 2 1 1 2 3 - -
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J——-l
246
时间（h>
在吃进加（□)和不加（△)
图6 在吃进加（U)和不加（A) Fiberon试验膳食后血中粘性低密度脂蛋白 (VLDL)含量的变化。平均值±SE (n = 6)
葡萄糖代谢的改善
在接受单一摄人糖的正常人体上试验一 服剂量Fiberon对血中葡萄糖含量的影响，方 法同于脂类代谢试验10。葡萄糖负载为75g。
图7~ 8表示了整个时间内，有或无 Fiberon摄人对血中葡萄糖和胰岛素含量的 变化。Fiberon导致血中葡萄糖含量的抑制 呈上升趋势；有Fiberon摄人时所得出的60
图7
Fiberon的75g葡萄糖后血中葡萄糖含量的 变化。平均tt 士SE (n = 5)
4080120
时间（min)
3 8在接受加（□ >或不加（A) Fiberon的75g葡萄糖后血中胰岛素含量的 变化。平均值士SE (n = 5)
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分钟的量比无Fibeion摄人时明显降低 (P<0.05)。60分钟后血中胰岛素也达到一 个峰，这个峰值由于Fiberon而有所降低。 这些发现提示了 Fibexon改善葡萄糖代谢的 功效。
食品应用的潜力
由于Fiberon易溶于冷水，所以便于单 独添加于食品中使用，以致在给食品添加足 够量时，会具有膳食纤维的效果。Fiberon 不影响食品的加工性能或可口性，因为它溶 于水，粘度很低，几乎无色、无味和无臭。 由于有这些特征，Fiberon可添加于每种食 品。使用合适量为0.1 ~ 10%。潜在的应 用包括饮料、甜食、冰淇淋、糖果、小麦粉 制品（面条、面包）、汤类、调味汁、调味 品、肉制品、配菜和强化营养食品。
专利和批准
我们已经申请了三项Fiberon专利，分 别关系到：材料、加工和食品应用、生理功 能以及肾脏病人用的低矿物质膳食纤维。可 惜，Fiberon至今仅在日本和一些亚洲国家 批准使用。关于健康声明，从1991年起曰 本已经允许食品用任何强调有利健康的标 签，只要遵照所给定的条件，水解瓜尔豆胶新一代水溶性膳食纤维,1993年批准 了]3种食品。在日本，此产品已是“特殊 健康用途食品”的组分。
市场前景
在日本约1988年开始的所谓功能食品 浪潮中，特别是用膳食纤维或低聚糖增补的 食品和饮料已见明显的商业成就。所销售的 这些产品带有健康形象化描绘的标签，而不 是用声明有特殊改善健康功效的标签。后来 建立了专为健康用途食品的法规制度。然 而，近几年浪潮已经平静。但现在按照批准 这种产品作为特殊健康用途食品可在市场上 买到。可以期望，日本膳食纤维市场将再次 活跃起来。
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