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。