燕麦β-葡聚糖功能与应用研究进展
胆固醇,1β-葡聚糖结构及功能性质,1结构及物理特性,2营养特性,2食品应用,1肉类食品,2烘焙食品,3饮料行业,3结论与展望
杨成峻,陈明舜,戴涛涛,陈 军燕麦(Avena sativa L.)种植普遍,在世界各地有2 000 多年的种植历史。燕麦是一种富含多种生物活性物质的作物,在营养价值方面优于许多其它谷物(大麦、玉米、小米、高粱等)[1]。燕麦通常作为谷物食用,可以提供蛋白质、不饱和脂肪酸、可溶性膳食纤维、维生素和矿物质等重要营养成分[2]。大量的试验和临床研究表明,食用燕麦类制品在降低血清胆固醇水平、葡萄糖摄取、血浆胰岛素反应等方面发挥积极作用[2-5]。燕麦在成熟过程中会合成种类丰富的次级代谢产物,因而使得燕麦中含有大量的生物活性物质[6]。燕麦已成为酚酸、类黄酮、类胡萝卜素、维生素E 和植物甾醇等活性成分的优良来源[6-8],且含有两类独特的生物活性物质:燕麦生物碱(AVA)和甾体皂苷[9]。另外,燕麦也是可溶性膳食纤维的良好来源,尤其是β-葡聚糖。β-葡聚糖具有显著的生理活性功能和营养特性,如具有独特的降胆固醇和抗糖尿病作用。此外,燕麦可溶性膳食纤维中的主要活性成分被认为是β-葡聚糖[6]。目前,有关燕麦β-葡聚糖有益生理功能的证据已被美国食品和药物管理局(FDA)以及欧洲食品安全局(EFSA)所审查和接受[10-11]。据现有研究报道,燕麦β-葡聚糖也可通过与微生物群相互作用,对心血管疾病、I-型糖尿病、癌症、阿尔茨海默病、高血压、肥胖、过敏、自闭症、纤维肌痛和胰腺炎等主要健康疾病或慢病疾病产生积极影响。燕麦β-葡聚糖具有良好的水溶性、黏性和凝胶性等,广泛应用于食品中,如早餐谷类、饮料、烘焙类和肉类食品等。本文总结了目前关于燕麦β-葡聚糖的功能特性及其在食品中的应用研究情况。
燕麦β-葡聚糖主要分布在糊粉、亚糊粉和胚乳组织的细胞壁中[6,12-13],其结构如图1所示,由吡喃型葡萄糖单元通过β-(1→3)和β-(1→4)糖苷键连接而成。在燕麦麸皮中β-葡聚糖的干重约4%,由70%的β-(1→4)和30%的β-(1→3)糖苷键连接的葡萄糖基组成[14-16],聚合物链中的基本单元是由三聚体和四聚体组成[17],在燕麦中它们物质的量比为1.5∶2.3[9,18]。根据核磁共振数据和甲基化分析,β-葡聚糖在燕麦中的相对分子质量在0.35×105~29.6×105之间[19]。过去20~30年中,公认β-(1→3)的随机分布是β-葡聚糖具有功能特性的主要原因[20-21]。可溶性燕麦β-葡聚糖的摩尔质量约为5×105g/mol,而不溶性β-葡聚糖则小于2×105g/mol[22]。最新研究采用计算机技术创建了β-葡聚糖分子3D 模型,在形式上,β-葡聚糖分子是细长的蜿蜒链 ......
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