lアラビノースとは何ですか?

アラビノース(l arabinose)は、天然に存在する5炭素単糖である。l-アラビノースはペントースのグループに属し、アラビノガラクタン、アラビノキシラン、アラビノースベースのガラクタンの形で、高等植物ではヘミセルロースとして存在する。遊離l-アラビノースはテンペや日本酒などの発酵食品にのみ含まれている。l-アラビノース自体はショ糖の半分ほどの甘味があり、ショ糖の代わりに使える甘味料です。最近の研究では、l-アラビノースが小腸のショ糖吸収を阻害することが明らかになっており[1]、この性質はl-アラビノース系食品の開発に新たなアイデアをもたらすことが期待されます。

肥満、高血糖、高脂血症、糖尿病への関心が高まる中、食事中の糖分の「健康的な摂取」がますます注目されており、l-アラビノースの応用も広く市場に期待されています。

1 l-アラビノースの製造方法

l-アラビノースは植物のヘミセルロースから単離される必要がある(トウモロコシの穂軸および芯、皮およびビートパルプは含有量が高い)。主な抽出方法は4つあります

まず、ビートなどの原料を使用して、アルカリ加水分解、酸の中和、沈殿とろ過、分離と結晶化を抽出します。

第二に、それは生物学的方法を使用して調製することができる、例えば枯草菌の培養を使用して酵素的にl-アラビノースを含む物質を消化する;

第三に、微生物は、アラビノースの濃度を増加させるために様々な複素糖を吸収するために使用することができ、さらに濃縮され、結晶化された準備のために;

第四に、化学合成は、過酸化水素と酢酸の触媒作用の下で、ラムノースなどの原料を用いてl-アラビノースを調製する。

その中でも酸塩基の加水分解は比較的成熟しており、工業生産に広く用いられている。しかし、精製工程が複雑で、製造過程で廃液の酸やアルカリが大量に発生し、環境汚染を引き起こす恐れがある。さらに、熱加水分解は人体に有害な副生成物を生成する可能性があり、食品や医療分野への応用に影響を与えます。

近年、微生物による酵素による加水分解または選択的発酵と不純物除去法を用いてl-アラビノースを調製する方法が登場している。これにより、生産プロセスが簡素化され、生産コストが大幅に削減されるだけでなく、汚染も低減されます。これは、l-アラビノースの工業生産の将来の方向性を表しています。しかし、効率の良い酵素や高い加水分解能を持つ株を得ることがネックとなっています。 このため、既存の酵素生産細菌を改変してl-アラビノースの生産コストをさらに削減するためには、微生物工学技術や現代のバイオテクノロジーを用いた科学技術者の共同研究が必要である[2-9]。

2ララビノースの健康上の利点

2。1 Larabinose'の血糖調節効果

摂取後、l-アラビノースはわずかなカロリーしか産生せず、ヒトおよび動物の腸内でショ糖の代謝変換を調節する。研究によると、l-アラビノースはショ糖加水分解酵素を阻害することでショ糖の吸収を抑制し、ショ糖の摂取による血糖上昇を抑えることができる。研究では、低濃度のl-アラビノース(2 mmol/ l)がブタの小腸におけるスクラーゼの活性をでvitroで阻害することが示されている。スクロースに2 - 3%のl-アラビノースを加えると、小腸でのスクロースの吸収を60%減少させることができる。しかし、アラビノースの光学異性体であるd-アラビノースや、いくつかの二糖形態のアラビノースは、この効果を持たない[1]。

さらに、l-アラビノース投与は、スクロースを与えられたマウスやラットで食後血糖値を低下させることが研究によって示されています[1,10-11]。seri kらは、2 ~ 3週間の高蔗糖食品の連続摂取後のマウスで、l-アラビノースを添加すると、蔗糖を含む食品による血糖値の上昇を継続的に抑制し、食後血糖値を約30%直接低下させることを発見した。

このことは、l-アラビノースが、ショ糖を含む食物に起因する食後血糖の上昇を抑制するだけでなく、ショ糖の長期摂取後の血糖上昇を抑制することを示しています。中国のいくつかの研究室では、ショ糖を炭水化物源として用いて、動物におけるl-アラビノースの血中グルコース調節効果を研究している。2008年、厦門大学のzhou kefuらは、l-アラビoseが高糖(10%ショ糖)高脂肪食を与えられたマウスの空腹時血糖を有意に低下させ、耐糖能を高め、マウスの体重増加の傾向を効果的に遅らせることを発見した[12]。さらにウサギを対象とした実験では、l-アラビノースが血糖値を下げ、体重を減らす効果があることも確認された[13]。

同様に、ヒト実験では、井上sら[14]は、l-アラビノースの摂取が食後血糖を低下させ、一定の用量依存関係を示すことを発見した。研究グループは、一般の人や糖尿病患者がゼリーなどのデザートを摂取した場合、l-アラビノースを体重3%添加すると、食後血糖値が対照群よりも低くなることを発見しました。preuss hgグループは、食物源からのl-アラビノースとクロムの同時投与が食後血糖を低下させることを発見しました[11]。

ショ糖を与えたラットにl-アラビノース、ラットビーンエキス、ハイビスカスエキスを組み合わせて投与したところ、ショ糖の摂取による血糖値の上昇を有意に抑制し、他の2種の「炭水化物阻害剤」に比べて有意に効果が高かった。 .

現在使用されている他の炭水化物ベースの糖質低下生成物は、アカルボースである。それに比べて体内の代謝過程でのl-アラビノースの安定性が高く、スクラーゼに対する親和性が高いため、l-アラビノースのスクロース分解阻害効果はより顕著である[1]。さらに、アカルボースはアミラーゼを含む多くの二糖および多糖酵素の活性を阻害することができる。この「非選択的」阻害は、アカルボース生成物において、腹部膨満、軽度の下痢、さらには腸閉塞などの副作用を引き起こす[15]。一方、l-アラビノースはスクロースのヒドロラーゼ活性のみを阻害し、長期間体内に蓄積することはありません。血漿中のl-アラビノースのレベルは、食事後8時間で基底レベルに戻る。これまでの研究では、l-アラビノースの有意な副作用は認められていない。

しかし、この研究では、l-アラビノースは、マルターゼ、アルギナーゼ、ラクターゼ、アミラーゼなどの他の二糖類や多糖類の加水分解酵素に対しても阻害効果がないことも明らかになった。ショ糖をグルコースやデンプンに置き換えると、ダイズエキスやハイビスカスエキスなどの物質が食後の血糖をある程度抑制するが、l-アラビノースの血糖抑制効果は完全に失われる[1]。

2.2 l-アラビノースと腸の健康

ショ糖の分解による血糖値の上昇を抑制するl-アラビノースの作用と比較して、l-アラビノースの他の作用についての研究は不十分であり、さらなる検証が必要である。

研究によると、14 c標識されたショ糖食品を摂取したラットでは、l-アラビノースを摂取した後に蓄積された14 c標識された排出されたco2が有意に減少し、14 c標識されたショ糖のほとんどが盲腸に残っていた[16]。さらに、L-arabinoseの底生生物湿重量を増進させることが出来るのネズミ盲腸、揮発性有機酸内容総額盲腸高くなった(主な有機酸には増加は酢酸、プロパン酸、乳酸リンゴ酸酸とコハク酸)、盲腸にph7を低下させるmicroenvironment[17〕。

研究者らは、これは主に2つの原因によるものと推測している。第一に、小腸内の細菌は、l-アラビノースを発酵させて、短鎖脂肪酸と乳酸を生成する。第二に、l-アラビノースは小腸粘膜のショ糖分解酵素の活性を阻害し、ショ糖分解を遮断した後、腸内フローラはショ糖を発酵させて酸性物質を生成する[18]。

これまでの研究では、酸性の腸内環境がビフィズス菌やラクトバシラス菌などのプロバイオティクスの生育に役立つことが示されている。しかし、少量のl-アラビノース摂取による腸のph調節がプロバイオティクスの成長を有意に促進できるかどうかは、今後さらに確認されるべきである[19]。

2.3ララビノースは糖脂質代謝の調節に機能する

l-アラビノースは、糖脂質代謝の調節にも健康上の利点があります。いくつかの研究によると、炭水化物をとることの「血糖値を下げる」効果(31% L-arabinose、19%大豆エキス、31%無窮エキス、12%雌黄とも呼びエキス、6%緑茶抽出物、1%のappleはエキス分)のとブドウ糖が入り交じっているでんぷんとショ糖基質の糖質としてソースのドブネズミ9週間以降、測定にヘモグロビンネズミの価値観を糖化した(结果として全体の血糖レベル反映8週間以上)。「血糖混合物」は、ラットの炭水化物摂取による糖化ヘモグロビンの増加を効果的に抑制することができ、重大な副作用はないことがわかった[20]。

大崎Sら[21]発見L-arabinose= 1%とぐらいでショ糖増加を抑える働き食(0-30% fed 10日間)によって重みが増える兆しプラズマ中性脂肪濃度脂肪肝酵素(主にコエンザイムAアセチルcarboxylase、脂肪酸シンターゼクエン酸lyase)とプラズマのインシュリン濃度。しかし、スクロースの代わりにフルクトースとブドウ糖を添加すると、l-アラビノースの阻害効果は消失した。集団試験によると、l-アラビoseの毎日の摂取は食後血糖値、インスリンおよびc反応性タンパク質を抑制し、グルカゴン様ペプチドを増加させ、消化管の副作用のない成人の体重減少をもたらすことが示されている[23]。

krog-mikkelsen iら[24]は、ボランティア(15人の健常者)を用いて、スクロース摂取後の一連のグルコース代謝指標に対するl-アラビノースの効果を試験した。l-アラビノースを摂取した後、食後の血糖値とインシュリン値が低下することがわかった。血漿中のglp-1の量が高かったが、それらは低下した。glp-1はインスリン分泌を促進する因子であるため、l-アラビノースを摂取すると血糖が低下し、インスリン分泌が低下することが証明されています[25]。この研究では、l-アラビノース摂取は食後トリグリセリド濃度に影響しないことも示された。同時に、異なるグループの被験者のごく少数が胃の膨満感、軽度の下痢、吐き気などの症状を経験したが、統計的な差はなかった[24]。

3 L-Arabinose

1990年代以降、生物学者と栄養学者はl-アラビノースの詳細な研究を行ってきた。l-アラビノースの摂取後には、重大な副作用や生理学的毒性は見られず、現在では安全と考えられている。米国医師会は栄養補助食品および抗肥満薬として、米国食品医薬品局(fda)は食品添加物としてリストされています。日本では、厚生労働省&#特定の健康食品のリストには、血糖を調節するための特別な健康食品添加物としてl-アラビノースが含まれています。人民保健省による2008年の文書第12号の発表によると&#中国39、l-アラビノースは、中国で新たな資源食品として承認されており、その使用範囲は「幼児食を除くすべての種類の食品」です。

l-アラビノースの生産企業は、主に日本、英国、ドイツ、スペイン、中国に集中しています。現在、l-アラビノース製品のターゲット人口は、主に「三高」の人や肥満の人、糖尿病の人が含まれていると考えられており、ある程度、ハイエンド家庭の健康ニーズを満たすことができます。「l-アラビノース」は、新たな健康糖として、糖尿病の方にショ糖のおいしさをある程度楽しんでいただけることが期待されています#健康的な心理的ニーズと実用的なニーズのための39の心理的、実用的なニーズ。l-アラビノースは、おそらく広くそのような国産ショ糖、乳製品、ペストリー、パン、子供などの食品に使用されます'の食品、アイスクリーム、飲料、デザート、チョコレート、および改善する上で重要な役割を果たしますpeople'の生活の質と生活水準を上げる。今後も研究の進展に伴い、l-アラビノース市場の拡大が見込まれています。

4概要

様々な研究結果をまとめると、この段階でl-アラビノースの比較的明確な機能は、小腸のスクロース分解酵素を阻害することで、スクロースを含む食品の摂取による糖の吸収を減らし、血糖値を下げることである。しかし、糖尿病の発症を防ぐ食品として、どのようにしてl-アラビノースを正しく長期間摂取することができるのか、また、糖脂質代謝や腸内細菌叢の調節にどのような効果があるのかなど、多くの科学的な疑問が残されています。

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