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碳水化合物类 魔芋多糖

魔芋多糖

一、化学结构与理化性质

魔芋多糖(konjac gluocomannan,KGM),又称魔芋葡甘露聚糖,是由众多的甘露糖和葡萄糖,以β(l,4)糖苷键连接起来的线性高分子化合物,二者的分子比约为 1.5 : 1~1.7: 1,平均分子量 200 000~2 000 000。在其分子的某些糖残基侧键上,连接有一定数量的乙酰基团,平均每9至19个糖残基有1个乙酰基团。CAS号 为 37220-17-0。

魔芋多糖的化学结构

魔芋多糖加水可溶胀,溶于水而不溶于丙酮、氯仿等有机溶剂。Molish反应为阳性,K I-I反应为阴性,元素分析不含氮,比旋光度[α]26D = -27. 5o(c=l. 27 mg/ml H20)[1]。

二、主要来源与生产制备方法

主要来源  魔芋多糖存在于魔芋植物的块茎中,在叶片中、叶柄、球茎中的含量分别约为19%, 19%, 40%~60%。产于中国华北的魔芋块茎含KGM 8.03%~12.43%,其精粉含KGM 71.6%~51.3%,其超纯粉含 KGM超过90%,最高达到96.9%。

生产制备方法  KGM主要通过提取获得,如乙醇沉淀法、铜盐法、真空冷冻干燥法、Pb (AC) 2法、酶降解法、酸水解法、微波提取法[2]等。目前常用的为生物催化剂酶,即利用淀粉酶和蛋白酶将魔芋精粉中所含的淀粉和蛋白质分解除去,然后再用乙醇将KGM从反应体系中提取出来,从而得到高纯度的的魔芋多糖。

三、生理功能及作用

低热量,不易消化  魔芋多糖不易消化,在胃里停留时间长,使人具有饱腹感,同时其热量值低。进行人体双盲RCT研究魔芋多糖对肥胖患者的作用,结果显示,治疗组比安慰剂组体重显著降低[7]。改善便秘作用明显。

改善脂质代谢,降低胆固醇水平  魔芋多糖为可溶性膳食纤维,可黏附胆酸并减少其通过肝肠循环,抑制胆固醇、甘油三酯的吸收,从而降低血胆固醇和血脂水平[4]。每天摄人0.7g KGM/100kcal,连续3周,将有效改善2型糖尿病患者的高胆固醇血症和果糖胺水平[5];富含KGM的食物(0.5g/100 kcal摄入量)也会降低前驱糖尿病、胰岛素拮抗病人的血胆固醇和果糖胺水平[6]。

改善糖代谢  魔芋多糖不易消化,并通过增加胰岛素的敏感性发挥降低血糖和改善糖代谢的作用。有降低正常小鼠血糖、改善小鼠糖耐量的作用,能明显降低四氧嘧啶糖尿病小鼠的血糖,但对血清胰岛素水平无明显影响[3]。

其他作用  预防和改善过敏,增加IgA、IgG分泌,调节免疫系统[8] ,改善维生素B6的缺乏症状[9]。

四、安全性研究

人群资料  在对肥胖者的人体RCT试验中,未发现魔芋多糖有不良反应。

代谢情况  未査见相关文献资料。

急性毒性  未查见相关文献资料。

遗传毒性  未査见相关文献资料。

亚慢性毒性  未查见相关文献资料。

慢性毒性与致癌性  对小鼠长期喂养魔芋甘露聚糖,会增加胰腺的重量,增加淀粉酶和蛋白酶的分泌,以及总胆酸排量、普通胆囊管分泌物的量也会增加[10]。

生殖与发育毒性 未査见相关文献资料。

其他  未査见相关文献资料。

五、常见使用方法与调査/推荐摄入量

常见使用方法

食品  魔芋多糖可经摄入魔芋块茎获得,也可在食品生产中作为胶凝剂、增稠剂、成膜剂、乳化剂、稳定剂[11]等应用。在乳制品中起到稳定剂作用,添加量约0.30%~0.35%。在豆制品起到稳定剂的作用,添加量约为0.15%~0.25%。在饮料及八宝粥等中起到增稠持水和稳定剂作用,添加量为0.15%~0.4%;在小麦制品和大米制品中添加使口感改善,添加量为0.5%左右。热可逆性凝胶食品如果冻、布丁、果粒冻、朱古力冻、果酱等中起到胶凝剂和稳定剂的作用,添加量约为 0.5%~0.6%。

保健食品  可作为减低体重和降低血糖的保健食品。一般人每天早餐前补充魔芋粉(含魔芋多糖)3~5g左右,根据减肥需要,可增加为早晚餐各3~5g,必须在早晚餐前半个小时食用。糖尿病患者,可直接冲服或兑少量蜂蜜、木糖醇、南瓜精粉或苦荞面冲服。

其他  未査见相关文献资料。

调查/推荐摄入量

调查摄入量  有报道研究欧洲普通成人的膳食纤维摄入量估计在14g/1000kcal,我国报告在20g左右。

推荐摄入量  FAO推荐魔芋粉(INS: 425)作 为乳化剂,稳定剂,增稠剂。在灭菌的奶酪、超热处理的奶酪、鲜奶酪或奶酪、低脂奶酪的最大应用量为2000mg/kg,在预先烹调或干意大利面食、面条等类似食品的最大应用量为10 000mg/kg。

欧盟对发酵牛奶和发酵牛奶(香味)赞成含魔芋粉(INS 425)使用最大水平为10g/kg[14]。

六、国际组织和各国政府评价、批准、认可情况

中国  中国卫生部于1998年2月16日卫监发[1998]第9号文件正式将魔芋列入作为普通食品管理。

美国  美国是在1997年由美国食品与药品管理局 (FDA)批准其为食品添加剂,刊登于美国食品添加剂规范(FCC)第4版。

欧盟  批准为食品添加剂(E425),可添加于普通食品中,最大添加量为10g/kg。

澳/新  认为魔芋既不是传统食品,也不是新资源食品。

其他  CAC/MISC:将魔芋粉列为食品添加剂,编号为425。批准年份:1997(2003)。

七、注意事项和禁忌

不适宜人群  未查见相关文献资料。

禁忌  由于魔芋多糖能使食品呈现凝胶状,可能会使小孩在食用时窒息,需要谨慎。

与药物相互作用  未査见相关文献资料。

其他  未査见相关文献资料。


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