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[科普中国]-青稞β-葡聚糖

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性质

β-葡聚糖由于在分子结构上存在β-(1→3)键而能溶解于水,这与仅由β-(1→4)键连接的纤维素是不同的。但由于一部分的β-葡聚糖分子结构中存在少量连续的β-(1→4)键连接的葡萄糖,又使其难溶于水。此外,β-葡聚糖也溶于酸和稀碱,其溶解性受麦粒大小、β-葡聚糖酶活性、温度、pH值和介质离子强度的影响1。

β- 葡聚糖功能早在上世纪80年代末,美国科学家发现大麦特别是裸大麦(青稞)中的β-葡聚糖具有降血脂、降胆固醇和预防心血管疾病的作用,后来,β-葡聚糖的调节血糖、提高免疫力、抗肿瘤的作用陆续被发现,引起了全世界的广泛关注。目前,生物医学界普遍认为β-葡聚糖具有清肠、降低胆固醇、调节血糖、提高免疫力等四大生理作用。3

降低血糖糖尿病是遗传因素和环境因素长期作用所致的一种慢性全身性代谢疾病,主要是胰岛素分泌不足或机体对胰岛素需求增加,继而引起血糖升高,出现尿糖等症状2。β-葡聚糖降低餐后血糖和改善胰岛素敏感性的机制可能是通过减缓葡萄糖在小肠的吸收和促进其在结肠的发酵。因为人体本身不能降解β-葡聚糖,β-葡聚糖的吸收增加了肠液粘度,会妨碍葡萄糖向肠粘膜移动及与消化酶接触,从而减缓葡萄糖的吸收,增加其在肠道的发酵4。

降低胆固醇β-葡聚糖能降低实验动物血浆胆固醇含量,这首先是由美国加大拿利大学New man RK等在1989年前后发现的。目前研究认为,β-葡聚糖对胆固醇的影响主要在于能显著降低血浆中TC和LDL-TC,而对高度脂蛋白(HDL)和TG没有明显影响,同时也不影响胆固醇及在脂蛋白中比例1。

在人及动物体内都缺乏能水解β-葡聚糖的酶类,β-葡聚糖进入消化道后不会被消化吸收,只发生部分降解,使消化道中的粘度升高,降低了对脂类的乳化作用而使脂类及胆固醇吸收下降,从而影响消化道对脂类、胆固醇及其它物质的吸收5。

清理肠道β-葡聚糖是食用纤维的组成部分, 食用纤维对人体的一个最主要的功能是预防结肠癌。医学上的解释是食用纤维减少了肠道粘膜和致癌物质的接触,从而使肠内物质快速通过内脏, 从而达到清肠的作用6。

β- 葡聚糖提取方法热水法该法反应条件温和,提取青稞β-葡聚糖纯度高,是目前常用的方法。但提取量低,提取时间长1。

酸法该方法可完全提取β-葡聚糖,但易使青稞淀粉水解过度,大量葡萄糖会混入β- 葡聚糖产品中,造成产品纯度低,而且用酸法在提取时要考虑制冷,给分离工序增加了一定的难度,同时增加了生产成本1。

碱法碱法水解首先能使部分种皮纤维素分解,更多与纤维素结合β-葡聚糖可游离到水溶液中,增加了β-葡聚糖的产率。一般在碱性条件下,提取渣不易腐烂,因此采取碱法提取青稞β-葡聚糖比较适宜1。

青稞β- 葡聚糖的应用前景青稞大多生长在偏远的山区和牧区,生长期一般不施用农药,病虫害的发生也较少。因此,青稞是高原地区真正绿色无污染的食品。我国青稞产量高,而且符合“三高两低”(高蛋白,高纤维,高维生素和低脂肪,低糖)的饮食结构,是谷类作物中的佳品。青稞β-葡聚糖是青稞籽粒胚乳细胞壁的主要成分,西藏青稞β-葡聚糖含量最高可达8.62%, 除具有降血糖等作用外, 青稞β-葡聚糖还具有增加胃动力、防止高原病等独特的保健作用1。