ガラクトオリゴ糖粉末の用途は何ですか?

ガラクトオリゴ糖(galactooligosaccharides, gos)は、機能性オリゴ糖である天然特性が入っている。のひとつheterooligosaccharide時β形成され-galactosidaseは、乳糖に作用する1 ~ 4半乳糖ユニットと半乳糖チームを結びつける乳糖分子」と名付けますgosは、腸内の善玉菌の増殖を促進し、腸内腐敗菌の増殖を抑制し、脂質代謝を改善し、血清総コレステロール濃度を低下させ、ミネラル元素の吸収を促進する効果がある。低カロリーで溶解性が良いという特徴もあります。today&で#39の学会は、ガラクトオリゴ糖の機能特性と生産研究が注目の世界的な焦点となっている。本稿では、ガラクトオリゴ糖生産技術の研究進捗、生理学的効果、応用状況を概観し、応用の展望を考察する。

1生産技術の研究進展

発酵生産のためのキー技術galacto-oligosaccharides優れた発酵菌株の選択と育種、効率的な発酵と分離精製技術です。

1. 1株選択

の微生物発酵によるオリゴ糖の生産株、培地、培養条件はgosの収量と品質に大きく影響します。そのため、生産系統の選定は発酵業界で最も重要な課題であり技術であり、一般的に重視されています。βの純度transglycosylase活动-galactosidase異なる微生物のソースからは千差万別だ。近年、合成スクールジオス「微博」の情报にれβ-galactosidase微生物したから

03年の秋信守(チュ・シンス[1]ら清めβBulleraそんなKCTC7534-galactosidase乘之乳糖transglycosylation基板として最大50%のオリゴ糖を生産します。王宏美及びさん値Min[2]βを得-galactosidase transglycosylationを凝らした細菌を制作活動スクリーニングによって06年を行い実験97 kgだっ純度transglycosylation活动を注意深く細菌を保存し研究所。bacillus megaterium 2-37-4-1として同定された。その結果、オリゴ糖25.68%、二糖33.02%(ラクトース、転移二糖を含む)、グルコース26.37%、ガラクトース14.92%であった。

120効率的な発酵

発酵条件および培地組成は、発酵生成物の濃度、変換速度および生産強度に大きな影響を与える可能性があり、そのコストは発酵プロセス全体の経済的利益に直接影響します。そのため、効率的な発酵も研究されていますgalacto-oligosaccharidesが広まった。

李栄広西大学の[3]品種を発酵検讨を始めとしてAlternaria生産条件β-galactosidase、最適化実験を行い、组成発酵媒体。何度も実験を重ねた結果、次のようになった。3%大豆食事0.2%硝酸ナトリウム、0.15% k2hpo4、mgso4 0.05%、kcl 0.1%、feso4 0.015%、ph 5.0。最適な酵素生産条件は、発酵温度30°c、加振速度180 r/min、培養時間60 hであり、これらの最適な条件の下で、本菌が生産する酵素の酵素活性は、最適化前の酵素活性の1.96倍である8.76 u / mlに達します。この後β-galactosidaseはcovalently動け*アミン・キャリアglutaraldehydeを用いる架橋剤で、引換回収された準備酵素が働きで収穫酵素大幅に向上し、最終的な乳糖分解率は70%人に達するかもしれ、収穫にオリゴ糖半乳糖31%とみられる。

1. 3分離・精製技術

現時点では、酵素の収量ガラクトオリゴ糖の合成は24%から57%製品の純度は高くありません。製品中のgos含有量をさらに増加させ、独自の生理機能を発揮させるためには、分離精製技術を用いてガラクトオリゴ糖製品をさらに精製する必要がある。現在,gosの分離・精製法としては,膜分離,ゲルカラム分離,微生物発酵が主流である。

mao genian[4]らはイオン交換樹脂法で分離したガラクトオリゴ糖を含むシロップからオリゴ糖を精製するガラクトースラクトースブドウ糖分離・精製条件を均一設計法で最適化し、薄膜クロマトグラフィーを用いてオリゴ糖を測定した。結果強く酸性陽イオン交换树脂利用60°Cの温度、10 mLの注射量、3次eluent流量mL / minと樹脂高600ミリの污れをしっかりキャッチするブドウ糖、乳糖から半乳糖シロップGOS商品で内容を高めた。最適受信範囲内では、シロップ中の各糖成分の総回復率は96.3%に達し、最終製品中のgos含有量は総糖含有量の63.8%に達することができる。北京化学工業大学[5]は、デキストランゲルsephadex g-25カラムを用いて、ガラクトオリゴ糖混合物を分離精製した。実験により、このゲルカラムを使用して、85.03%の純度と少量のラクトースのgos混合物を得ることができることが示されている。2番目のカラムを使用すると、分離効果がさらに顕著になり、gosの純度は89.39%に達することができます。

2 .オリゴ糖の生理機能

2. 1腸粘膜修復を促進します

いくつかの研究がそれを示していますオリゴ糖は、プレバイオティクスとして、腸粘膜の損傷を抑制することができる腸粘膜の修復を促進しますduan yun[6]は、3,848メートルの高地で急性高高度低酸素症を持つ48匹のラットのモデルを確立した。24匹のラットを高高度低酸素症対照群として無作為に選択し、残りの24匹にプレバイオティクス(oligガラクトース)を添加した。次に、ラットを8匹ずつの6グループに分け、それぞれ2d、4d、6dの時点で実験を行いました。蛋白質Occludin immunohistochemistryによる表現が検出され、レベルの态度腫瘍壊死factor-alpha (TNF -α)とinterleukin-10回腸た組織(IL-10)が定められをエリザ

という研究結果を、各時点に比べて低酸素適応のグループとoccludinタンパク質量あまりの寒グループは著しく高いこと(P< 0.01)の表現水位TNF -、αが減ったの表現水位のIL-10は(P< 0.05)高かった。結果オリゴ糖がオクラジンの発現を有意に増加させ急性低酸素状態にさらされたラットの腸管粘膜に存在するタイトジャンクションタンパク質で、低酸素状態による腸管粘膜バリアの損傷を抑制し、腸管粘膜を修復する。ラットの腸粘膜では、これにより、高度低酸素によって引き起こされる腸粘膜バリアの破壊を阻害し、腸粘膜を修復します。

2. 2人間の免疫力を高める

プレバイオティクスとして、ガラクトオリゴ糖には何の効果もない免疫系自体に、大腸内の細菌叢に影響を与えることによって免疫系に影響を与えることができます。christine hughes[7]は、ガラクトオリゴ糖を食品サプリメントとして摂取すると、過剰な試験ストレスによって引き起こされる学生の免疫機能障害の症状を軽減することができることを示した。対象は卒業試験を控えた大学生。427人を対象に、毎日2.5 ~ 5 gのgosを8週間投与した。勉強や試験のストレスで風邪やインフルエンザの症状が出る頻度が記録されています。その結果、オリゴ糖を適切に補充することで、被験者のインフルエンザ発生率を有意に低下させ、ヒトの免疫力を効果的に向上させることが明らかになった。

2. 3骨粗しょう症を抑制し、コレステロールを下げる

治[8]は、給餌aを発見した一定量のガラクトオリゴ糖をオバリエクトtomizedラットに投与するカルシウムイオンの吸収を促進し、骨粗しょう症を抑制する。オリゴ糖を含む食物を8 - 10日、18 - 20日投与したところ、gosを添加していないラットに比べカルシウムイオンの吸収量が有意に高かった。gosを与えたovariectomizedラットの大腿骨と脛骨の骨灰重量と脛骨のカルシウム含有量は、対照群より有意に高かった。

ガラクトオリゴ糖は細菌によって発酵させることができる腸では、食品中の未消化炭水化物を使用して短鎖脂肪酸を生成することができます。これは、肝臓でのコレステロール合成を阻害し、血液中のコレステロールを肝臓に再分配させることによってコレステロールを低下させる効果がある。テストマウスから卵巣を除去すると血清中のコレステロール値が上昇するが、gosを添加すると、卵巣摘出ラットでコレステロール値が有意に低下することが確認されている。

2. 4乳幼児の成長と発達を促進する

母乳は豊富だ各種オリゴ糖、母乳オリゴ糖が重要な腸内ですから。また、ビフィズス菌が支配的な腸内細菌叢を獲得し、免疫機能を強化する際に母乳を与えられた乳児に影響を与える主な要因でもある。

羅ドモ県[9]2.4 g/ lのオリゴ糖を加えた対照群として母乳と比較しました乳児にgosを添加した粉ミルクを摂取させたところ、便中の酢酸含有量が有意に増加し、便の一貫性が改善し、便の頻度と量が増加し、乳児に有意な腸内有害反応(泣く、ミルクのこぼし、嘔吐)は認められなかった。また、乳児のタンパク質アレルギーの発生率は、乳児の栄養と免疫機能を改善することがわかりました。王芳[10]は、粉ミルクに一定量のオリゴ糖とフラクトオリゴ糖を添加し、乳児の成長や発育などのデータを統計的に分析した。その結果、オリゴ糖を添加した粉ミルクは、体重増加と長さ増加に強い駆動力を持つことが明らかになった。人工授乳用の乳児用粉ミルクに、ガラクトオリゴ糖やフラクトオリゴ糖などのオリゴ糖を添加することは、出産後に母乳が得られない乳児に最適な選択である。オリゴ糖を添加することで、乳児や幼児の粉ミルクに対する生理的耐性をさらに高め、栄養とカルシウムの腸内吸収を促進し、成長と発達を促進する。

3 .オリゴ糖の応用

オリゴ糖は、長い間、理想的な食品サプリメントと考えられてきました幼児、女性、高齢者などの特別なグループのために。現在では、乳児用粉ミルク、乳製品、飲料、臨床栄養、焼き菓子、ペットフードなどに広く使用されています。

3. 1乳幼児用调合粉ミルク

乳児用粉ミルクにプレバイオティクスを添加する主な目的は、ビフィズス菌を効果的に増殖させることで、母乳を飲まない乳児が母乳を飲まない乳児と同様の腸内フローラ環境を得ることができるようにすることです。複数の研究機関の報告によると幼児用のフォーミュラにgosを追加します効果的に乳児の腸の健康を促進し、彼らの免疫力を高め、さらに粉ミルクに対する乳児の生理的耐性を向上させることができます。

3. 2乳製品

gosは、乳製品の生産に広く使用することができますその良好な溶解性のため、ヨーグルトやチーズなど。gosは、酸の安定性に優れているため、果汁ヨーグルトなどの製品の製造にも使用できます。フルーツジュースヨーグルトにgosを加えると、ヨーグルトが滑らかでクリーミーになり、ミルクの風味が豊かになります。また、ヨーグルトに含まれるプロバイオティクスによってgosが破壊されることもなく、その機能や有効性が損なわれることもありません。

3. 3飲料

酸の安定性と溶解性の良さから現在、gosは主に飲料の食品添加物として使用されているフルーツドリンク、朝食ドリンク、清涼飲料など。gosは安定であり、低phや高温でも分解しない。したがって、濃縮果汁や高濃度シロップに添加するなど、さまざまな種類の飲料にさまざまな用量や方法で添加することができます。gosは甘くて軽い味で、飲料に添加しても味や見た目に影響はありません。

3. 4临床栄养

臨床栄養とは、病気などで身体が弱った患者に、病気の治療や緩和、治療効果の向上などを目的に提供する健康食品や飲料のこと。gosは非常に重要な栄養素ですそれは臨床栄養製品に加える必要があります。ビフィズス菌の増殖を促進し、便秘解消やミネラル成分の吸収を促進する効果がある。また、患者に特別な栄養ニーズを提供し、栄養失調を予防し、身体的改善を促進することができる。

3. 5烧饼

低カロリー食物繊維である保水性に優れ、パンなどの焼き菓子にも使用できます。gosを加えた焼き菓子を食べると、ビフィズス菌の増殖を促進し、便秘を改善し、免疫力を高め、ミネラルの吸収を促進する。

3. 6ペットフード

動物の健康'の腸管は直接その免疫に影響を与え、腸の健康は腸内細菌叢によって影響を受けます。gosは増殖を促進することができる有益な細菌の動物の健康な腸環境を開発するのに役立ちます,それによって彼らの免疫力を高めます。gosはプレバイオティクスとして、体内の乳酸菌やビフィズス菌の数を増やし、病原菌の増殖を抑制するという研究結果がある。それはまたペットの毛の成長を大幅に改善し、彼らの健康な成長を促進することができます。

4    展望

ヒトの腸は500種以上の微生物からなる複雑な生態系です。現代社会の様々な環境や生活習慣の圧力のために、腸の健康を回復・維持し、免疫システムを高めることが大きな関心事となっています。食品に機能性食品添加物を添加することは、腸内の微生物のバランスを維持する良い方法であることが証明されています。today&で#39の社会は、gosは、乳児や幼児の食品、キャンディー、飲料、臨床栄養食品など、多くの分野で機能性食品添加物として使用されています。特定の機能を持つオリゴ糖栄養食品業界でも新しいタイプの食物繊維として急速に発展しています。中国の国際競争力と市場シェアを向上させるために#39のオリゴ糖製品、高品質、低コストのgos生産技術は、我々が早急に解決する必要がある重要な課題である。従来の生産工程を近代的なバイオテクノロジーで置き換え、gos生産を改善することが、さらなる研究開発の鍵となっています。

参照:

[1] y j c, h j s, bucke c .ガラクトオリゴ糖の精製と生化学的性質ブレラからβ-ガラクトシダーゼを産生する そんな [J]。Biotechnol  2003年Lett 25  (2107-2111)。

【2】王宏美、小明、李正一。上映検定認定β-galactosidaseの原因となる細菌をオリゴ糖の酵素生产か[J]。2006年(平成18年)大阪市立大学教授(1)。

[3]李栄。上映βオリゴ糖など-galactosidase-producingバクテリアと酵素準備に関する研究」[D] .2010年広西大学。

[4] mao gennian, li yanjun, wu xiaojie, et al。オリゴ糖の単離と精製[j]。食品添加物,2005(6):150-151。

[5] feng yongmei, chang xiulian, wang wenhua, et al。デキストランを用いたゲルろ過クロマトグラフィーによるオリゴ糖の分離[j]。北京化学工業大学紀要,2009,36(1):73-76。

[6] duan yun, zhang fangxin, shan deng, et al。急性高原ラットの腸管粘膜関門内のタイトジャンクション蛋白であるオクラジンに対するプレバイオティクス添加の効果に関する研究[j]。中国微生物学会誌,2011,23(5)。

[7] hughes c, davoodisemiromi y, colee j c, et al。galactooligo—saccharide補給はストレス誘発性胃腸機能障害および風邪またはインフルエンザの日を減らす:健康な大学生を対象とした無作為化二重盲検比較試験[j]。^「american society for nutrition, 2011, 93(6): 1305-1311。

[8]長南o、松本浩一、渡貫氏m .カルシウム吸収および骨予防に対するgaラクトロゴサッカリドの効果 ovariectomized ratsにおける損失[j]。Biosci。間違えなければ…直しますから、 1995年59  局番号は236-239。

【9】Luドモ県。粉ミルクへのガラクトオリゴ糖添加による乳児腸内微生物生態の改善と発酵に関する研究[j]。2007年(平成19年)3月6日-改築。

[10]王芳、黄哲、張雷。粉ミルクにオリゴ糖を添加した乳児の成長と発育[j]。^『日本近代史』第11巻第9号、1890年、189 -189頁。