lアラビノースとは何ですか?

L Arabinose is のnaturally occurringfive-carbにmonosaccharide。 L-Arabinosebelongs にのgroup のpentoses とoccurs でthe form のarabinogalactan, arabinoxylan, arabinose-based galactans とas a hemicellulose でhigher plants. Free L-arabinoseis only found でfermented foods such as tempeh とrice wine. L-arabinose itself has a sweet taste, half as sweet as sucrose, とis a sweetener that cのbe used as a substitute for sucrose. Recent 研究have found that L-arabinose 抑制ショ糖吸収でthe small intestine [1], とthis property will bring new ideas for the development のL-arabinose-based foods.

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、ラムノースなどの原料の使用などL-arabinose準備過酸化水素と酢酸の触媒作用の下で。

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。

In recent years, the use のmicrobial enzymatic 加水分解or selective fermentatiにとimpurity removal methods to 準備L-arabinose has gradually emerged. This not only simplifies the productiにprocess とgreatly reduces production costs, but also ca使用less pollution. It represents the future direction のindus裁判production のL-arabinose. However, the current bottleneck のthis method lies でobtaining efficient 酵素or strains with high hydrolytic capacity.  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

After being ingested, L-arabinose produces few calories とregulates the metabolic conversion のショ糖でthe intestines のhumans とanimals. Studies have shown that L-arabinose can inhibit the absorption のsucrose によってinhibiting sucrose hydrolase, thereによってreducing the rise で血ブドウ糖caused によってsucrose intake. Studies have found that low concentrations のL-arabinose (2 mmol/L) can inhibit the activity のsucraseでthe small intestine のpigs でvitro. Adding 2–3% L-arabinose to sucrose can reduce sucrose absorption by 60% in the small intestine. However, D-arabinose, the optical isomers のarabinose, とsome disaccharide forms のarabinose do not have this 効果[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

比べて機能L-arabinoseスクロースの分解による血糖値の上昇を抑制することについては、l-アラビノースの他の機能に関する研究の証拠は不十分であり、さらなる検証が必要である。

Studies have found that in ネズミconsuming 14C-labeled sucrose foods, the exhaled 14C-labeled CO2 accumulated 後摂取のL-arabinose was significantly reduced, とmost のthe 14C-labeled sucrose remained in the 盲腸[16]. In addition, the addition のL-arabinose can increase the wet weight のthe rat cecum, とthe total volatile 有機acid content in the cecum 増加significantly (the main organic 酸that increase are acetic acid, propionic acid, lactic acid, malic acid とまたコハク酸), which reduces the pH のthe cecal 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-arabinose粉また、糖脂質代謝の調節に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's Republic のChina, L-arabinose has been approved as a new resource food in China, とits scope of use is “all types of food, excluding infant food”.

のcompanies producing L-arabinose are mainly concentrated in Japan, the UK, Germany, Spain とChina. It is currently believed that the target population for L-arabinose products mainly includes people with the “three highs” とthose who are overweight, as well as people with diabetes, and to a certain extent, it can meet the health needs of high-end families. As an emerging healthy sugar, L-arabinose is expected to allow people with diabetes to enjoy the deliciousness of sucrose foods to a certain extent, and cater to people&#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

Summarizing the results of various studies, the relatively clear function of L-arabinose at this stage is to inhibit the sucrose-degrading enzyme in the small intestine, thereby reducing 砂糖absorption and lowering blood sugar caused by the intake of sucrose-containing foods. However, a series of scientific questions remain to be answered, such as how L-arabinose can be consumed correctly and for a long period as a 食品that 防ぐthe onset of diabetes, and its regulatory effectson glycolipid metabolism and 腸flora.

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