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阿拉伯木聚糖功能特性研究进展
姜玉莹1，于雷1,2，郎双梅1，陶立1
(1.吉林农业大学食晶科学与工程学院，吉林长春130118；
2.小麦和玉米深加工国家工程实验室，吉林长春130118)
摘要：主要阐述了阿拉伯木聚糖抗氧化、益生特性、免疫活性和降血糖等功能特性的研究进展，以期为阿拉伯木聚糖的开发与应用提供理论基础。
关键词：阿拉伯木聚糖；功能特性；研究进展
Rearch progres s on functional characteristics of arabinoxylan JIANG Yu-ying1,YU Les1,2,LANGShuang-mei1,TAO Ls1
(1・College of Food Sciercc and Engineering,Jilin Agricclteral University,
Changchun130118,Jilin,China；
2・National Engineering Laboratory for Wheat and Corn Deep Processing,
Changchun,130118,Jilin,China)
Abstract:The reerch prooress on the antioxidant,probiotic,immunomgicri and hypoglycemic propeD ties of arabinoxylan was reviewed,which provides a teeoreticai basis for the lmer reerch on the application of arabinoxylan.
Key words：arabinoxylan;functional characteristics;reerch provress
中图分类号：TS201.2文献标志码：A文章编号：1008-9578(2021)02-0018-04
阿拉伯木聚糖（AX）是植物组织中半纤维素B 的主要组成之一，以木聚糖为主链，阿拉伯糖为侧链连接而成，又称戊聚糖。其主要来源为小麦、黑麦、燕麦、青棵、高粱和玉米等谷物e皮，含量丰富[1]'根据溶解性分为水溶性阿拉伯木聚糖（WE-AX）和水不溶性阿拉伯木聚糖"WUAX）[2]o AX本身独有的乳化能力、高黏度特性、取代度和阿拉伯糖与木糖摩尔百分比（A/X）等特性决定了其在抗氧化、益生活性、免疫活性和降血糖等方面具有独特的功能，因此被广泛应用在食品和药品行业中，产生很好的社会效益和经济效益。本文对AX功能特性的实际应用做了简要概述，旨在为AX的开发和应用提供理论依据，提高谷物e皮的利用价值。
1抗氧化作用
自由基是机体正常新陈代谢的产物。一般情况下，机体产生的自由基可被生物体内的抗氧化系统所平衡，但当自由基产生量过多时，多余的自由基会进攻脂质、蛋白质和DNA等重要的生物大分子，损害机体造成不可逆转的氧化破坏所以寻找天然的抗氧化剂显得尤为重要。近年来，研究者们发现谷物膳食纤维的主要成分AX具有较好的抗氧化性能，可用于治疗与氧化应激相关的疾病。
BIJALWAN等%4&发现印度不同种小米来源的AX因含有轻基肉桂酸（咖啡酸、香豆酸和阿魏酸）而具有一定的抗氧化效果，由于JK48品种小米AX 具有的酚酸种类多且阿魏酸含量高，所以DPPH自由基清除能力和铁离子还原能力最强。MALUNGA 等%5&通过水提和不同浓度硫酸盐溶液沉淀获取目标产物，发现小麦糊粉层和小麦e皮来源的AX均
具有抗氧化作用，且体积分数50%硫酸盐条件下获取的AX抗氧化作用优于体积分数75%硫酸盐条件下获取的AX。是由于体积分数50%硫酸盐获取的品含量和代基含量于
积分数75%硫酸盐所获取的产物，结果表明AX的抗氧化性能不仅与来源及总酚含量相关，且与木糖残基取代度密切相关。田贝贝等%6&将来源于小麦淀粉加工废水的阿拉伯木聚糖制备成不同分子量、不同取代度的AX、AXE（醇沉时控制乙醇体积分数大于80%）、AXE-60%（醇沉时控制乙醇体积分数为60%）和AXE-80%（醇沉时控制乙醇体积分数为80%）4种样品，对比发现DPPH自由基、轻自由
基的清除能力和还原能力与AX的平均分子量和
收稿日期：2019-01-15
作者简介：姜玉莹（1994—），女，硕士，研究方向为食f科学。
通信作者：于雷（1973—），男，教授，博士，研究方向为食f科学与粮食加工
中国十大移民公司2021342!"与油%19
A/X相关。综上所述，阿魏酸含量、平均分子量、A/X和木糖残基取代度决定着AX的抗氧化能力。2益生活性
AX作为一种新型益生元［7］，能够促进肠道有
益菌的增殖作用，改善肠道菌群数量及结构，且其益生作用不同于某些低聚糖或多糖在肠道最前端就被快速降解利用，引起胀气和不适。AX不能被
sisters机体的消化酶系统所消化和吸收，进入结肠后端，被特定的戊聚糖水解酶所降解，增殖有益菌，产生短链脂肪酸，有效调节后端结肠的健康情况。
RUMPAGAPORN等⑻以小麦获皮、玉米获皮、高粱糠和米糠为原料，通过碱提和适当酶解制备小
麦e皮阿拉伯木聚糖wax、米糠阿拉伯木聚糖RAX、玉米e皮阿拉伯木聚糖CAX、高粱糠阿拉伯木聚糖SAX、小麦e皮阿拉伯木聚糖水解产物WH、米糠阿拉伯木聚糖水解产物rh和玉米e皮阿拉伯木聚糖水解产物CH等7种AX样品进行体外发酵，试验发现：具有相似A/X的2种样品WH和SAX 发酵速率截然相反；同样大分子量的CAX、WH和SAX，发酵情况也不尽相同；相似取代度的CH和SAX，发酵速率也相差极大，但具有较高末端木糖含量的CAX、CH和WH同时具有少量阿拉伯糖单支链结构的样品发酵速率缓慢，能够到达结肠远端。试验结果表明：发酵速率与AX的分子量、A/X和取代度无关，而与复杂的三糖侧链结构和末端木糖含量相关。刘丽娅等［9］在研究小麦e皮碱提AX、碱提酶解产物AX em1 （体积分数60%乙醇分级沉淀）、碱提酶解产物AX em2（体积分数80%乙醇分级沉淀淀）、碱提酸解产物AX…（0.15mol/L柠檬酸,85［下酸解2h）和碱提酸解产物AX c2（0.15mol/L柠檬酸,95［下酸解2h）体外益生活性时，发现所有样品均能促进双歧杆菌增殖，对比发现仅有酶解产物AX em1能显著促进乳酸杆菌增殖的作用，又因双歧杆菌的增殖引起菌密度增加，导致发酵液中的pH 值不断降低，以AX em1和AX c2样品最为明显，发酵液中短链脂肪含量测试发现AX em1组短链脂肪酸含量（41.02"mol/mL）远高于其他样品，结果表明，适当酶解碱提产物能够显著提高益生活性。SALDEN 等%10&将超重者双盲随机分组，麦芽糊精作阳性对照，7.5y/d AX（n=9）、15y/d AX（n=15）和15y/d麦芽糊精（n=12）干预6周后收集粪便样品,15y/d AX组优势菌群丰富度未改变，且与对照组相比能够降低粪便pH和3种短链脂肪酸在每克粪便中的摩尔含量（乙酸、丙酸和丁酸）o
3降血糖作用
糖尿病作为一种常见病，主要病症是血糖升高，损伤胰岛0细胞，抑制胰岛素分泌，从而引发疾病［11］o近年来，研究者致力于将AX作为糖尿病患者碳水化合物的主要来源，促进胰岛素分泌，抑制胰岛细胞凋亡，减少葡萄糖摄入量，并应用于临床试验为治疗糖尿病及其并发症提供新思路。
VOGEL等%12&发现小鼠食用漆酶处理后的阿拉伯木聚糖（质量分数1%）和阿拉伯木聚糖凝胶（质量分数4%）在血糖时间曲线（AUC）下的血糖平均值低于轻丙基甲基纤维素（HPMC）阳性对照组；同时小鼠食用漆酶处理后的AX组最大血糖浓度明显低于未处理的AX组。试验结果表明：样品经漆酶处理形成阿拉伯木聚糖凝胶后在胃肠道内保持黏性，从而显著降低饭后血糖浓度（未处理的原始AX 没有此功能）。沈丽娟等%13&将30只昆明小鼠随机分为对照组、模型组和治疗组（灌胃小麦戊聚糖制），小戊制2病小鼠菌群和浓的，模组浓
与肠道益生菌（双歧杆菌和乳酸杆菌）数量呈反比。
组结, 小戊制不仅能
浓度且能增加肠道益生菌数量。GIULIA FALCHI 等%⑷将24个血糖水平正常的志愿者随机分为2组，禁食4h后双盲分配精制小麦白面包和配方富含3.2y AX的白面包，测试服用前和服用30min后的血糖水
平，血糖水平显示AX白面包组（107土4.6my/dL）与精制小麦面包组（121±5.2my/dL）差异性显著，表明含有AX的白面包可以替代全小麦面包作为主要的碳水化合物来源，尤其对于需要特别控制血糖水平的人群。综上所述,AX能够积极改善餐后血糖水平，促进胰岛素分泌，抑制肥胖治疗糖尿病，其可能原因是由于AX或阿拉伯木聚糖凝胶具有一定的黏度特性，延缓胃排空速度，使缓慢消化的淀粉或抗性淀粉增加饱腹感，降低碳水化合物摄入量。此外，作为膳食纤维的AX与胰岛密相关，能够改病
肥胖等疾病的目的，但AX或AX交联产物的降血糖作用与胰岛素密切相关的具体机理尚不明确，还需进一步研究说明。
4性
系能够维持，通过应
分泌具有免疫作用的因子维持机体健康。免疫应答主要分为2种，一种为非特异性免疫，如自然杀伤
细胞（NK）和吞噬细胞等；另一种为适应性免疫应答，如对脾脏指数、胸腺指数与T淋巴细胞的影响和迟发型过敏反应[15]o近年来，天然植物大分子AX在机体的免疫调节过程中发挥着重要作用。
SAVITHA PRASHANTH等%16&研究对比Ba"OH）2溶液提取的小米e皮阿拉伯木聚糖BE-480kDa "A/X为1：0.8，阿魏酸含量0.11m/100/）和KOH 溶液提取的KE1-1080kDa"A/X为1:0.8，阿魏酸含量0.
004m/100/）、KE2-40kDa"A/X为1：0.8，阿魏酸含量0.005m//100/）的免疫活性，通过测试有丝分裂活性和吞噬细胞活性发现含有相对高含量阿魏酸的BE-480kDa免疫活性强。综上所述, AX的免疫调节作用与分子量、A/X无关，而与阿魏酸含量相关。朱翠玲%17&研究小麦e皮ax对巨噬
细胞免疫调节作用的影响，采用巨噬细胞RAW 264.7进行体外试验，在细胞培养液中发现AX组前列腺素"PGE2）和肿瘤坏死因子（TNF-）分泌量增加且NO分泌量与AX剂量呈正比增加，诱导型一氧化氮合成酶"iNOS）、环氧合酶多"COX-2）和肿瘤坏死因子（TNF-）的信使核糖核酸（mRNA）表达上调量与细胞因子的增加相印证，且试验发现AX对巨噬细胞的免疫调节作用与核因子（NF多B）、活化蛋白转录因子（AP-1）和丝裂原活化蛋白激酶"MAPIK）等信号通路相关；在对B57BL/6小鼠进行体内试验时，环磷酰胺构建小鼠模型，灌胃不同剂量AX进行干预治疗后小鼠体内白细胞介素多"IZ-2）、#干扰素（IZN多）的分泌量和脾脏指数增加。综上所述AX通过免疫应答和分泌免疫因子维持机体健康。
5展望
阿拉伯木聚糖作为谷物e皮的主要成分备受谷物学家和营养学家的广泛关注，应用领域也在逐渐增加。目前关于阿拉伯木聚糖的报道大多集中于提取纯化等方面，阿拉伯木聚糖的功能特性开发、结构与功能特性之间的关系还需深入探究，相信随着人们对阿拉伯木聚糖功能特性的认识进一步加深，阿拉伯木聚糖必将会更广泛地应用在食品、药品和化妆品等领域中，为企业带来更大的社会效益和经济效益。
〔参考文献〕
[1]王伟旭，汪丽萍，于雷，等.阿拉伯木聚糖提取方法研
究进展[J]粮油食品科技，2016,24（5）:24-28. [2]SANCHEZ-BASTARDO N,ROMERO A,ALONSO E.Ex
traction of arabinoxylans from wheat bran usin/hydrotheD mcl process assisted by heteroxeneous catalysts[J].CaD bohydrate Polymers,2017,160:143-152.
[3]孙玉姣，侯淑婷，鱼詰詰，等.宁夏红果枸杞多糖提取
及其体外抗氧化活性研究[J].陕西科技大学学报,
201&36(5):39-45.留学签证
[4]BIJALWAN V,ALI U,KESARWANI A K,et al.Hy
droxycinnamic acie bound arabinoxylans from millet
brans-structurai features and antioxidant activity[J].In
wake waketernational Journai of Bioloxicei Macromolecules,2016,
88：296-305.stay the night
[5]MALUNGA L N,EZYDORCZYK M,BETA T.E f ec io
water-Bxtractabla arabinoxylans from wheat aleurone and bran on lipid peroxidation and factors匚血就皿匚胎their an-
twenty的序数词tioxieant capacity[J].Bioactive Carbohydrates and Dieta-
ra Fibre,2017,10:20-26.
[6]田贝贝，陈洁，王远辉.小麦淀粉加工废水中阿拉伯
木聚糖的理化性质及抗氧化活性研究[J].食品工业科技,2017,38(15):40-44.
[7]KOSIK O,POWERS S J,CHATZITRAGKOU A,et c1.
Changes in thc arabinoxylan fraction of wheat/rain durin/ 1alcohol production[J].Food Chemistry,2017,221:
1754-1762.
[8]RUMPAGAPORN P,L.REUHS B,KAUR A,et c1.
Structural features of soluble cereae arabinoxylan fibers
associated with a slow rate of in vitro fermentation by hu
man fecai microbiote[J].Carbohydrate Polymers,2015,
130:191-197.
[9]刘丽娅，赵梦丽，钟葵，等.小麦e皮阿拉伯木聚糖
体外益生活性研究[J].中国粮油学报，2016,31
(10)
:1-5,30.
[10]SALDEN B N,TROOST F J,WILMS E,et c1.Rein-
foacemeniofoniesionaaepoiheaoaaba a oeabyaaabonoyyaans
in overight and obe subjects:A randomized controlled
triae：Arabinoxylans in/ut barier[J].Clinical Nutrition,
2017,37(2):471-480.
[11]张晓寒，张程慧，于文睿，等•药食同源类植物多糖降
血糖功效的研究进展[J].食品安全质量检测学报,
201&9(14)：3699-3705.
[12]VOGEL B,GALLAHER D D,BUNZEL M.Infauen te o
taoss-aonked aaabonoyyaanson iheposipaandoaabaood/au-co respon in rats[J].J ouidc I of Agriculturae and Food Chemosiay,2012,60(15):3847-3852.
[13]沈丽娟，王倩，胡源.小麦戊聚糖对2型糖尿病小鼠
肠道菌群和血糖的影响[J].中国生化药物杂志,
2015,35(2):28-30,34.
[14]GIULIA FALCHIA,GRECCHII,MUGGIA C,eiaa.
Effects of a bioavvimblo arabinoxyen-enriched white
bread four on postprandial glucoso respon in40^0x11-
cemic subjects[J].Journal of Dietas Supplements,
2016,13(6):626-633.
(下转第42页)
表3正交试验结果分析
试验号A G C感官评分1111185.0
2122287.3
3133389.9
4212388.9
5223186.9
6231284.4
7313285.4
8321386.0
9332186.2
87.486.485.186.0
86.786.787.585.7
I85.886.887.488.3
R1.60.42.42.6
3结论
本研究在单因素试验基础上，用正交试验探讨了天麻粉添加量、苦瓜粉添加量、饮用水添加量、面团熟化时间等因素对天麻苦瓜面条品质的影响。研究表明：对天麻苦瓜面条的影响程度大小顺序为面团熟化>饮用添加量>天添加量>苦
粉添加量，并得出天麻苦瓜面条最佳加工工艺条件为天麻粉添加量为10%，苦瓜粉添加量为2.5%, o・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・o< (上接第20页)
［15］李容，陈华国，周欣.植物多糖免疫调节机制研究进展［J］天然产物研究与开发，2018,30(11):2017—
2022,2031.firmly
［16］SAVLTHAPRASHANTH M R,SHRUTHLR R,MURA-LI K RISHNA G.Immunomodulatory activity of purified ar-o・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・o< (上接第24页)
［2］解冰心.添加不同植物油对益生菌酸奶发酵特性及品质影响的研究［D］.成都：西南民族大学，2018.
effort
［3］张炎炎.牛乳凝乳特性对其发酵产品品质的影响［D］.天津：天津科技大学，2015.
［4］LIC P,SHEN S,RUAN H,et aO Production of conjugated linoleic acids by Lactobacillus plantarum strains isola
ted from naturally fermented Chine pickles［J］.Journal
狗屎用英语怎么说of Zhejiang University-Science B(Biomedicine and Bio
technology),2011,12(11)：923—930.
［5］贺瑶，刘尧刚，罗质，等.高油酸葵花籽油与普通葵花籽油在煎炸性能上的比较研究［J］粮食与油脂，饮用水添加量29.0%，面团熟化时间为35min，在该工艺条件下，天麻面条的感官评分为88.7，熟断条率为0。
〔参考文献〕
［1］李刚凤，关来印，吕真真，等.天麻面条加工工艺研究［J］食品科技,2017,42(1):192-195.
［2］康明，李刚凤，霍蓿，等.德江天麻营养成分分析与评价［J］食品研究与开发，2017,38(24):12
8-131.［3］龚斌，申明月，何陵玲，等.苦瓜多糖的提取、结构及生物活性研究进展［J］.食品科学，2015,36(21):
279-283.
［4］罗嘉，张军.苦瓜的应用价值与开发利用研究进展［J］.
食品工业，2016,37(10):243-246.
［5］潘宏军.青'面条制品的加工技术研究［D］.长沙：湖南农业大学，2015.
［6］李波，靳羽慧，聂远洋，等.金针菇添加形式对面条品质特性的影响［J］食品工业科技，2019,40(7):57-
63.
［7］康志敏，张康逸，盛威，等.青麦仁面条工艺优化及品质研究［J］.食品工业科技，2017,38(7):262-268.［8］陈洁，汪磊，吕莹果，等.醒面时间对炫；面面团水分分布及麦谷蛋白大聚体的影响［J］.中国食品学报,
2018,18(6):167-173.
>o・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・oo・o abinoxylans from finger millet(Eleusine coracana, e.In
dar15)bran［J］.Journal of Food Science&Technoloyy,
2015,52(9):6049-6054.滨才英语
［17］朱翠玲.小麦e皮多糖对巨噬细胞免疫调节作用的研究［D］.扬州：扬州大学，2017.
2019,32(7):39-42.
［6］刘国艳.茶叶籽油生理活性成分分析及极性伴随物研究［D］.无锡：江南大学，2017.
［7］李慧，王鑫烁，盛桂华，等.双蛋白全营养医用配方食品流变性调控研究［J］.食品科技，2019,44(6):
68-73G
［8］杨爱君，方培生，余保宁，等.影响发酵酸奶粘度的因素及控制［J］现代食品科技，2005,21(4):45-47.［9］郑罗燕.变性淀粉对凝固型酸奶稳定性的影响［D］.济南：齐鲁工业大学，2019.
［10］关丰睿.林蛙油低脂酸奶的研制［D］，长春：吉林大学，2013.
