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2015年3月24日 星期二

阿拉伯糖,又稱樹膠醛糖、果膠糖,是一種戊醛糖:含有5個碳原子並且帶有醛基的單糖。分子式C5H10O5,分子量150.131。

阿拉伯糖

阿拉伯糖
IUPAC名
(2R,3S,4S)-2,3,4,5-Tetrahydroxypentanal
L-(+)-樹膠醛糖:(2R,3S,4S)-2,3,4,5-四羥基戊醛
D-(-)-樹膠醛糖:(2S,3R,4R)-2,3,4,5-四羥基戊醛
識別
CAS號5328-37-0
PubChem5460291
SMILES
性質
化學式C5H10O5
摩爾質量150.131 g·mol⁻¹
密度1.63
若非註明,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。
阿拉伯糖,又稱樹膠醛糖果膠糖,是一種戊醛糖:含有5個原子並且帶有醛基單糖。分子式C5H10O5,分子量150.131。
阿拉伯糖有8種立體異構體,常見的為β-L-阿拉伯糖(CAS號87-72-9比旋光度:+190.5°→+104.5°)和β-D-阿拉伯糖(CAS號:10323-20-3,比旋光度:-175°→-108°)。天然的L-阿拉伯糖廣泛存在於食物中,通常與其他單糖結合,以雜多糖的形式存在於膠質、半纖維素、果膠酸、細菌多糖及某些糖苷中。D-阿拉伯糖通常由人工合成而得,在自然界很少見,偶見於某些大腸桿菌結核桿菌的細胞內。                                                  
                                 












阿拉伯糖(arabinose)
隨著人們生活水平的提高,肥胖和超重已經成為成年人和少年兒童的流行病。過多食用精加工的碳水化合物造成能量過剩是引起肥胖的一個重要原因,因為攝入過多的碳水化合物後會轉化為脂肪沉積在體內,還會造成血糖升高,增加胰島的負荷,長期積累將大大增加患2型糖尿病的危險,通過降低碳水化合物在腸道的吸收,達到減少能量吸收的目的是目前研究的熱點。而蔗糖的使用由來已久,人們尤其是少年兒童對蔗糖甜味的特有味感依賴性是難以撼動的。如何既保持人們習以為常的蔗糖味道,又受益於功能糖醇低糖、營養等健康新概念,也是困惑食品行業的一個問題。
近年來科學家和營養學家就L-阿拉伯糖(L-Arabinose)在腸道內對糖類代謝的作用作了大量的研究工作:臨床試驗表明L-阿拉伯糖對蔗糖的代謝轉化具有阻斷作用,使其在減肥、控制糖尿病等方面的應用前景看好。美國醫療協會也將L-阿拉伯糖列入抗肥胖劑的營養補充劑或非處方藥。日本厚生省的特定保健用食品清單中則將L-阿拉伯糖列入調節血糖的專用特殊保健食品添加劑。多家日本公司已有相關產品問市,如三井株式會社開發出在蔗糖中添加3%阿糖的「健康糖」,並於2006年投入市場。日本Unitika公司也開發出添加阿糖的系列保健產品,並申請了專利保護。上述商品在日本的超市貨架上隨處可見。
2008年我國衛生部第12號公告批准L-阿拉伯糖為新資源食品,使用範圍為「各類食品,但不包括嬰幼兒食品」;L-阿拉伯糖還在醫藥和保健食品領域、生物試驗、生物工程、香精香料等方面有較多用途。目前國內市場上或者網購均可以買到阿拉伯糖系列功能食品:唐和唐L-阿拉伯糖、唐和唐健康糖、唐和唐細伸含片系列。  

目錄

化學結構和特性

L-阿拉伯糖,又被稱為L(+)-樹膠醛糖、L(+)-阿戊糖果膠糖等,英文名稱為L-Arabinose;日文名稱為L-アラビノース。原系從一種叫阿拉伯樹分泌的膠體中經複雜的化學和物理方法分離提取出來的一種左旋單糖,天然的L-阿拉伯糖很少以游離存在,在許多松柏科樹的心材中含有游離狀態的L-阿拉伯糖。廣泛存在於植物中,通常與其他單糖結合,以雜多糖的形式存在於膠體、半纖維素果膠酸、細菌多糖及某些糖苷中。獲得L-阿拉伯糖的主要途徑是通過植物提取的方法。L-阿拉伯糖含量較高的植物組織有玉米皮、玉米棒芯、稻子、麥子等穀類以及甜菜、蘋果等植物細胞壁的半纖維素和果膠質中。
L-阿拉伯糖為白色結晶性粉末,無氣味,有甜味(甜度為蔗糖的50%左右),熔點159~160℃,相對密度1.625,比旋光度+190.5°→+104.5°(C=3),溶於水,但溶解度低於蔗糖;對熱和酸的穩定性高。  

生理功能

L-阿拉伯糖在食品和藥品方面的使用功能主要有兩項,一是能抑制水解雙糖的酶,因此抑制因攝入蔗糖(在小腸蔗糖酶的作用下分解成葡萄糖果糖而被吸收)而導致的血糖升高;簡稱抑制雙糖水解的降糖作用。二是因L-阿拉伯糖對雙糖水解酶的抑制作用,使在小腸里沒被分解的蔗糖在大腸里被微生物分解產生出大量的有機酸,這種有機酸對肝臟合成脂肪有抑制作用,再加上L-阿拉伯糖在小腸里對吸收蔗糖的抑制作用,從而減少體內新脂肪的產生。L-阿拉伯糖可以與蔗糖配伍使用也可單獨食用。在蔗糖中加入3.5%的比例,能夠抑制人體60—70%蔗糖的吸收,長期使用可以降低血糖。單獨食用L-阿拉伯糖,效果相同。  

抑制蔗糖的代謝與吸收

唐和唐L-阿拉伯糖最具代表性的生理作用是有選擇性地影響小腸中的蔗糖酶,從而抑制蔗糖的吸收。據報導,在蔗糖中添加3.5%的L-阿拉伯糖,可以抑制60—70%蔗糖的吸收,同時也使血糖值少升高約50%。  

控制血糖升高,抑制脂肪生成

L-阿拉伯糖作為一種低熱量的糖,抑制因攝入蔗糖而導致的血糖升高,因此可以抑制肥胖,預防並治療與高血糖相關的疾病。  

預防便秘,促進雙歧桿菌生長

日本的研究結果顯示:有便秘傾向的女性將添加了3%L-阿拉伯糖的蔗糖加入紅茶等飲品中連續服用,每周的排便次數有明顯增加。據三和澱粉株式會社試驗證明,攝入添加5%阿拉伯糖的蔗糖還可以有效促進雙歧桿菌(Bifidobacterium)的生長。L-阿拉伯糖本身是難以被消化道吸收的糖,在體內得不到利用的部分可從尿中排出。  

骨骼肌成分的影響

2005年日本的一項研究證明了L-阿拉伯糖對能量消耗和肌纖維成分的影響,通過對肥胖大鼠分別喂飼含20%的蔗糖膳食(C組)和添加1.5%L-阿拉伯糖的20%的蔗糖膳食(A組)21星期。C組大鼠腹部脂肪組織重量和細胞大小顯著增長,而A組大鼠的脂肪重量和細胞大小明顯受到抑制。L-阿拉伯糖明顯抑制給予葡萄糖2小時後的血糖上升。用呼吸商來評估時,A組大鼠脂肪消耗的能量百分比上升了12.8%。腹直肌的Ⅰ型纖維數量明顯增加。像其他骨骼肌一樣,腹直肌也是由I型和II型肌纖維組成。這些結果提示L-阿拉伯糖有改變骨骼肌纖維成分的功效,通過支配糖酵解到糖氧化來影響腹部脂肪組織的增長。這種肌纖維比例的改變可能有改善2型糖尿病的作用。  

動物實驗結果

(1)L-阿拉伯糖對豬小腸蔗糖酶有明顯的抑制作用,當添加量為蔗糖的1%~5%時,蔗糖酶的抑制率約為50%~60%。
(2)中國疾病預防控制中心營養與食品安全所於2008年12月起與濟南聖泉唐和唐生物科技有限公司開展科研項目合作,探討L-阿拉伯糖對動物脂肪和血糖的影響。
L-阿拉伯糖,含量≥99.0%。以0.525g/kgBW劑量的L-阿拉伯糖灌胃正常大鼠45天,結果表明:L-阿拉伯糖能顯著改善正常大鼠的糖耐量;大鼠的血清甘油三酯顯著降低,血清高密度脂蛋白膽固醇顯著增高。以人體推薦量的5、15和30倍劑量的L-阿拉伯糖灌胃高糖高脂飼料餵養的肥胖模型大鼠45天,結果顯示:各劑量L-阿拉伯糖均能顯著改善肥胖模型大鼠的糖耐量。
糖耐量低減是指患者的血糖介於正常人與糖尿病之間的一種臨界狀態。目前公認是糖尿病的前期,是發展成為糖尿病的一個危險階段,很多研究結果支持超重、肥胖對糖尿病和糖耐量低減的影響作用。大量的研究表明肥胖可導致肌肉和肝臟對胰島素敏感性下降。因此,重視糖耐量低減患病率的監測,及時掌握其發病情況,適時採取措施進行干預,有效提高機體糖耐量作用,對預防和控制糖尿病有著積極的作用。
研究結果證實L-阿拉伯糖能夠通過有效抑制高糖高脂飲食中的蔗糖吸收達到降低血糖水平,而通過降低循環血糖途徑對於改善胰島素抵抗,保護胰島細胞正常生理功能,尤其是在增強糖耐量作用方面有重要意義。通過口服途徑攝入適量L-阿拉伯糖對穩定血糖,減少糖尿病發生,維持健康生理狀態具有重要意義。  

結論

L-阿拉伯糖作為新興的健康糖,需要一個被國人和世界認識並接受的過程。可望在乳製品、糕點、麵包、兒童食品、冰淇淋、飲料、甜點/巧克力/家用蔗糖等食品中得到廣泛應用。  

L-阿拉伯糖的應用領域

食品和保健品

糖尿病食品
減肥食品
健康功能食品
蔗糖添加劑  

藥物

作為減肥和控制血糖的處方
非處方藥品的添加劑或成藥的賦形劑;  

香精香料合成的理想中間體

作為藥物合成的中間體

有機合成、化學試劑

世界上最大的L-阿拉伯糖生產基地,唐和唐對於L-阿拉伯糖的生理功能、應用領域等研究一直處國內領先水平。擁有世界一流的生產、檢測及研發設備和專業的技術人員,通過與中科院及中國多所頂尖院校的合作,唐和唐建立了「糖化學及生物工程技術研發中心」,我們的生物能源及生物化工項目是中國財政部經濟建設司非糧引導資金重點支持的示範工程項目。

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半乳聚糖

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