异构化乳糖,作为最安全的益生元,如何调节肠道菌群?

近年来，食品工业尤其是乳制品工业中益生元的应用已经成为了趋势。

异构化乳糖是以乳糖为原料，由乳糖的葡萄糖部分在碱性条件下异构为果糖而形成的双糖，对人体的有益作用而广泛应用于医药、营养和食品工业。

异构化乳糖是一种双糖益生元，有效增殖肠道内的双歧杆菌菌群。

它在食品领域中应用时添加量比较低且容易检测，又因其能减少肠道运转时间和降低体内氨含量，异构化乳糖被全球用于治疗慢性便秘和肝性脑病等医疗行业。

异构化乳糖的结构和理化性质

异构化乳糖(4-O-β一吡喃半乳糖一D～果糖)也被称为乳果糖或乳酮糖，是由半乳糖和果糖经β一(1—4)糖苷键连接的双糖。

商业生产异构化乳糖一般以氢氧化钠为催化剂，在一定条件下使乳糖的末端葡萄糖发生异构化反应转化成果糖而得。(下图)

异构化乳糖易溶于水，故使获得稳定的粉状相对比较困难，目前有利用醇类(如乙醇，甲醇)结晶法制得异构化乳糖结晶。

也有将晶种植入浓缩的糖浆然后冷冻干燥制得异构化乳糖结晶。

在低pH下经130℃加热处理10min后，异构化乳糖是稳定的并几乎不被降解，所以异构化乳糖的耐热性使其成为适合食品加工的配料。

1957年，首次发现异构化乳糖是双歧杆菌的生长因子。

1960年，日本森永销售第一款含异构化乳糖的婴儿配方粉。

目前，异构化乳糖在很多国家批准为益生元并可作为食品或饮料的添加剂，如日本、意大利和荷兰。

我国GB 2760-2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》中规定异构化乳糖液可应用于乳粉（包括加糖乳粉）和奶油粉及其调制产品、饼干、婴幼儿配方食品和饮料（包装饮用水除外）。

异构化乳糖的功能

促进双歧杆菌增殖，改善肠道菌群：

人体肠道内大约有一百万亿个细菌，可以划分为一百多种，基本分为三个大类：有益菌、有害菌和中性菌。

双歧杆菌是众所周知对机体有益的细菌(益生菌)，可以积极合成维生素，辅助消化和吸收等，双歧杆菌被确认是不会对身体有害的影响。

各种研究表明在肠道内双歧杆菌的增殖，在肠道内双歧杆菌产生的醋酸和乳酸使pH值降低，可以抑制有害细菌，从而改善肠道菌群。

防治便秘：

异构化乳糖在结肠内被双歧杆菌产生的β-半乳糖苷酶分解，产生酸性产物，如乳酸、乙酸，使肠道内渗透液提高，pH降低，促进肠道蠕动，促进排便，增加大便次数。

由于双歧杆菌的增加，可以抑制腐烂和有害物质的产生，如各种强致癌物苯酚，甲酚，吲哚，甲基吲哚等，从而改善粪便性质。

异构化乳糖液对人体具有明显的通便功能，有大量报道和临床证明口服异构化乳糖液(乳果糖口服液)可以治疗功能性便秘，不仅效率高，且安全性高。

目前异构化乳糖已被美国FDA批准用于治疗便秘。

增强机体免疫作用：

异构化乳糖通过促进有益菌的生长和矿物质的吸收，发挥间接刺激免疫功能；同时异构化乳糖被分解后产生的酸性环境可以抑制有害菌的产生，从而减少有害物质和毒素的产生，降低体内毒素水平，酸性环境使肠道中的氨变成铵离子随粪便排出体外，阻断氨的肝肠循环，从而降低血氨，减轻了肝脏的解毒负担，增强机体的抗感染免疫能力。

另有报道有极少部分异构化乳糖可以被吸收以产生直接的免疫反应，而不仅仅是通过双歧杆菌起间接免疫反应。

异构化乳糖的在食品工业中的应用

异构化乳糖作为食品原料具有稳定性高，耐高温，耐酸，添加量低，良好的水溶性，较低的热量值，增强风味、不引起龋齿以及加工性能好。

异构化乳糖是乳糖的差向异构体，甜度比乳糖高且溶解性好，可以用于甜味剂和矫味剂。

除应用于婴幼儿配方奶粉外，在孕妇奶粉和老年人奶粉也有所应用。

这两大群体是便秘的高发人群，适当摄取异构化乳糖能够缓解便秘症状。

同时，异构化乳糖可以促进人体对钙和镁的吸收，预防骨质疏松症。

将异构化乳糖应用于酸奶的加工中可以强化酸奶的功能特性。

一个关于含异构化乳糖的甜酸奶对健康志愿者胃排空和肠道转运的研究结果表明，含异构化乳糖的酸奶增加了粪便排出量且减少肠道转运时间。

与含膳食纤维如GOS、菊粉、大豆纤维和抗性淀粉的酸奶相比，含异构化乳糖的酸奶能够有效地治疗儿童的便秘。

异构化乳糖是功能性低聚糖中少的双糖，其显著的益生特性和多样的生理功能使异构化乳糖广泛应用于食品领域和医药领域。

自从异构化乳糖被发现以来，国外对异构化乳糖的研究一直没有止步过。