ガラクトオリゴ糖粉末の用途は何ですか?

Galactooligosaccharides (GOS) are functional oligosaccharides with natural properties. They are a type of heterooligosaccharide formed when β-galactosidase acts on lactose to link 1–4galactose units to the galactose group of the lactose molecule. GOS has the effect of promoting the proliferation of beneficial bacteria in the human intestine, inhibiting the growth of intestinal putrefactive bacteria, improving lipid metabolism, reducing the concentration of total serum cholesterol, and promoting the absorption of mineral elements. It also has the characteristics of low calories and good solubility. In today'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

ガラクトオリゴ糖の発酵生産のためのキー技術は、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ある。

1. 1株選択

のproduction of oligosaccharides by microbial fermentationひずみ、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基板としてオリゴ糖などの最大50%を生産し始めた。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、ガラクトオリゴ糖の効率的な発酵生産も研究されている。

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

At present, the yield of enzymatic synthesis of galacto-oligosaccharides is 24% to 57%, and the purity of the product is not high. In order to further increase the GOS content in the product and enable it to better exert its unique physiological functions, it is necessary to use separation and purification technology to further refine the galacto-oligosaccharide product. At present, the main methods for separating and purifying GOS include membrane separation, gel column separation, and microbial fermentation.

mao genian[4]らは、イオン交換樹脂法を用いて、ガラクトオリゴ糖、ガラクトース、ラクトース、ブドウ糖を含むシロップからオリゴ糖を分離精製した。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oligosaccharides, as a prebiotic, can inhibit intestinal mucosal damage and promote intestinal mucosal repair. Duan Yun [6] established a model of 48 rats with acute high-altitude hypoxia in a highland area of 3,848 meters. 24 rats were randomly selected as the high-altitude hypoxia control group, and the other 24 rats were added with prebiotics (olig galactose). The rats were then divided into 6 groups of 8 rats each at the time points of 2d, 4d and 6d. Occludin protein expression was detected using immunohistochemistry, and the expression levels of tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) and interleukin-10 (IL-10) in ileal tissues were determined using ELISA.

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。その結果、急性低酸素状態にさらされたラットでは、オリゴ糖が腸粘膜の密結合タンパク質であるオクラジンの発現を有意に増加させ、低酸素状態による腸粘膜バリアの損傷を抑制し、腸粘膜を修復することが明らかになった。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、ガラクトオリゴ糖は免疫系そのものには影響を与えないが、大腸の植物相に影響を与えることで免疫系に影響を与えることができる。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

osamu[8]は、卵巣切除ラットに一定量のガラクトオリゴ糖を与えると、カルシウムイオンの吸収が促進され、骨粗しょう症が抑制されることを発見した。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腸内細菌によって発酵させることができ、食物中の未消化炭水化物を利用して短鎖脂肪酸を生成することができる。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various oligosaccharides, and breast milk oligosaccharides are important prebiotics. They are also the main factor influencing breastfed infants in obtaining a intestinal flora dominated by bifidobacteria and enhancing immune function.

Luo Yadong [9] added 2.4 g/L oligosaccharides to infant formula and compared it with breast milk as a control group. It was found that after infants consumed formula with added GOS, the acetic acid content in the stool was significantly increased, the stool consistency was improved, the frequency and volume of stools increased, and there were no significant intestinal adverse reactions (crying, spilling milk, vomiting) in the infants. It was also found that the incidence of protein allergies in infants occurrence, improve infant nutrition and immune function. Wang Fang [10] added a certain amount of oligosaccharides and fructo-oligosaccharides to formula milk, and statistically analyzed data such as infant growth and development. The results showed that formula milk with added oligosaccharides had a strong driving force for weight and length gain. The addition of oligosaccharides such as galacto-oligosaccharides and fructo-oligosaccharides to infant formula for artificial feeding is the best choice for infants who cannot obtain breast milk after birth. The addition of oligosaccharides further improves the physiological tolerance of infants and young children to formula milk, facilitates the intestinal absorption of nutrients and calcium, and promotes growth and development.

3 .オリゴ糖の応用

オリゴ糖は、乳幼児、女性、高齢者などの特殊なグループのための理想的な食品サプリメントと考えられてきた。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 can be widely used in the production of dairy products such as yogurt and cheese because of its good solubility. GOS can also be used in the production of products such as fruit juice yogurt because of its good acid stability. Adding GOS to fruit juice yogurt can make the yogurt smoother and creamier, with a richer milk flavor. Moreover, GOS is not destroyed by the probiotics in yogurt, and its functionality and efficacy are not damaged or affected.

3. 3飲料

酸の安定性と溶解性の良さからGOS is now mostly used as a food additive in beverages such as fruit drinks, breakfast drinks, and refreshing drinks. GOS is stable and will not break down at low pH or high temperatures. It can therefore be added to beverages of various natures in a variety of dosages and by various methods, such as being added to concentrated fruit juice and high-concentration syrups. GOS has a sweet, light taste, and adding it to beverages will not affect the taste or appearance in any way.

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は臨床栄養製品に追加する必要がある非常に重要な栄養素です。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

「gos」は保水性に優れた低カロリーの食物繊維で、パンなどの焼き菓子に使用されています。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は善玉菌の増殖を促進し、動物の腸内環境の健全化を助け、免疫力を高めることができる。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

The human intestine is a complex ecosystem consisting of more than 500 microbial species. Due to the various environmental and lifestyle pressures in modern society, restoring and maintaining intestinal health and boosting the immune system have become major concerns. Adding functional food additives to food has been proven to be a good way to maintain intestinal microecological balance. In today'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。また、特定の機能を持つオリゴ糖は、栄養食品業界で新しいタイプの食物繊維として急速に発展している。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。