保湿剂的作用和危害

保湿剂

保湿剂是一类亲水性的润肤物质，在较低湿度范围内具有结合水的能力，给皮肤补充水分，它们可以通过控制产品与周围空气之间水分的交换使皮肤维持在高于正常水含量的平衡状态，起到减轻皮肤干燥的作用。

用途

皮肤保持水分保持油脂

外文名称

wet storage agent

成分

滑润剂、保水成份、抗敏成份

中文名称

保湿剂

原料

甘油、丙二醇、山梨醇

种类

多元醇类、天然保湿因子

定义

在水包油(o/w)型基质及水溶性基质中能防止水份蒸发失散而保持软膏柔软所使用的物质。

例如甘油、丙二醇、山梨醇等。

配方

保湿剂有无数种配方，不同的成份组合可以制成许多良好的保湿剂。没有第一名的保湿剂，只要是良好的保湿剂，在使用上是没有差别的。化妆品公司灌输消费者一种观念，特殊的成份可以解决所有皮肤的问题，不论是维生素C、绿茶、葡萄萃取物、海藻、β葡聚糖、果酸、或是菌类萃取物等等，虽然各具有特殊的功用，没有一个可以保证使用后不长皱纹，而且没有研究可以证实哪一种成份是最好的

所谓良好的保湿必须具有什么条件呢？白天使用的保湿必须具有防晒的功能，除了保护皮肤免于日晒，还必须含有滑润剂、保水成份、抗敏成份和抗氧化剂。

滑润剂

滑润剂是润滑的成份，可使干性皮肤免于干燥，并提供干性皮肤所缺少的润滑成份。滑润剂与皮肤自行产生的润滑成份相似，常用的滑润剂有植物油、矿物油、非洲果核油、可可油、凡士林、胆固醇和动物性油脂（绵羊油最像人类皮肤自行产生的油脂），这些对皮肤有益，也是标示中较容易辨识的成份，而标示上较不易辨识的成份，如三酸甘油脂、棕榈酸、肉豆蔻酸和硬脂酸，则是腊状的物质，它们提供了保湿剂的温柔触感。

大体上说，滑润剂是保湿的基本组成，并且是保湿剂触感的来源。Silicone（硅酮）也是一种让皮肤润滑的成份，它有细腻的触感，可以防止皮肤水份散失，又不会让皮肤透不过气，这些成份透过不同的组合，可以在皮肤上形成一道保护层，补充皮肤油脂的不足，防止水份蒸发并且滋润皮肤。

天然保湿因子或保水剂

天然保湿因子（NMFS）或保水剂（Water-binding Agents）

天然保湿因子或保水剂对各种肤质都有助益，特别是干性肤质，保水剂和天然保湿因子可以将水份锁在皮肤中，并且修补细胞间质。皮肤细胞在正常状态下是充满大量水份的，一旦受到刺激、过度清洁、阳光曝晒、干燥环境等情况，

菊粉是由果糖经β－1，2连接而成的线性直链多糖，末端常带有一个葡萄糖，聚合度DP通常为2～60之间，菊粉实际上也是多种不同聚合度果聚糖的混合物。聚合度较低（DP＝2～9）的果聚糖通常称为低聚果糖，聚合度10～30的果聚糖通常称为多聚果糖。工业化生产的菊粉主要是从菊苣中提取并精制得到，而低聚果糖是以菊粉为原料，经酸解或菊粉内切酶的酶解而生成。

两者都属于可溶性的膳食纤维，能帮助人体获得更平衡的饮食，因此经常被用做高纤维食品的配料，同时改善食品的风味和品质。菊粉和低聚果糖是重要的益生元（即双歧因子），菊粉在人体内具有和低聚果糖相似的代谢途径，具有低聚糖的全部生理功能，菊粉在人体肠道能被有益菌利用，能使双歧杆菌增值5～8倍，同时有害菌显著减少，改善人体菌群分布，促进肠道健康。菊粉能促进钙、镁、铁等矿物质的吸收，研究表明，摄入菊粉能增加重要矿物质的吸收量（如Ca、Mg、Fe），并增加骨骼中矿物质的密度。

水苏糖是天然存在的一种四糖，是一种可以显著促进双歧杆菌等有益菌增殖的功能性低聚糖。

是一种低聚半乳糖，不能被人体直接分解利用，因为人体内没有分解德施普水苏糖的a-D-半乳糖苷酶。人体肠道内的双歧杆菌产生的a-D-半乳糖苷酶可以水解德施普水苏糖为双歧杆菌提供生长与繁殖的营养和能量。

由于水苏糖不被人体消化吸收，因此不会升高血糖，并且具有识别性，直接进入人体肠道，只喂养有益菌。是有益菌的促进生长剂；同蔗糖不同，蔗糖会被人体消化吸收，热能较高，会升高血糖。

水苏糖可以直接进入肠道，以40—103倍的速度增殖有益菌，而且不会被有害菌所利用。通过增殖体内有益菌，恢复或重建肠道微生态平衡

低聚果糖又称蔗果低聚糖，是由1～3个果糖基通过β(2—1)糖苷键与蔗糖中的果糖基结合生成的蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖等的混合物。100克干重菊芋中约有60—70克菊粉，菊粉是通过线性的β—2，1—糖苷链连接的果聚糖，其末端为一蔗糖基。故以菊芋粉为原料用菊糖内切酶水解作用，经精制最终可得低聚果糖浆。

两者对比,水苏糖增殖肠胃有益菌的速度更快,效果更好,目前市面上有正分子的属纯度最高专利产品

异麦芽低聚糖:是难消化低聚糖,不被唾液、胰液所分解,但在小肠可部分被分解和吸收。热值约为蔗糖和麦芽糖的70 %～80 %。对肠道直接刺激性较小。小鼠急性毒性试验LD50 为44g/ kg 以上,安全性不逊于蔗糖和麦芽糖。人体最大无作用量1 5 g/ kg (摄取后24 小时不发生腹泻之上限量) ,而其它难消化低聚糖或糖醇的最大无作用量只有0 1～0 4 g/ kg。摄取异麦芽糖16g ,一周后肠道中双歧杆菌、乳酸菌等有益菌明显增加,而拟杆菌、梭状杆菌等有害菌受到抑制,便秘改善,粪便pH 下降,有机酸增加,腐败物减少。小鼠试验表明,摄取异麦芽糖后免疫力增强,血脂改善。异麦芽糖在高温、微酸性和酸性环境下稳定,可以添加于各种食品和饮料中。

异麦芽低聚糖是淀粉经α- 淀粉酶液化,β- 淀粉酶糖化和α- 葡萄糖苷酶转苷反应而生成的包括含α- 1 ,6 键的异麦芽糖,潘糖,异麦芽三糖等分枝低聚糖的糖浆。市场上的异麦芽糖分含量50 %与90 %两种,后者是将含量50 %的异麦芽糖用离子交换法或酵母发酵法去除葡萄糖而成。粉状糖是糖浆经喷雾干燥而成。

生产异麦芽糖的α- 葡萄糖苷酶是黑曲霉生产糖化酶之副产品,将糖化酶发酵液经离子交换吸附去除所含α- 葡萄糖苷酶经洗脱浓缩而成。虽然发表过不少培养黑曲霉生产α- 葡萄糖苷酶的研究的报道,但未见用于商品生产。用α- 葡萄糖苷酶转化麦芽糖生产异麦芽低聚糖,其生成量一般仅50 %左右,另外还含有20 %～40 %的麦芽糖与葡萄糖。为了提高异麦芽低聚糖产量,曾有不少研究报导,例如使用臭曲霉α- 葡萄糖苷酶,产品中潘糖产量可达30 %葡萄糖量可降至20 %。高崎发现脂肪嗜热芽孢杆菌所产普鲁兰酶在高浓度麦芽三糖存在下有转苷作用。将其结构基因导入枯草杆菌NA - 1 ,生产的新普鲁兰酶,与枯草杆菌糖化型α- 淀粉酶(可产生麦芽三糖) 一起作用于淀粉,异麦芽低聚糖的产率可达60 % ,而葡萄糖含量由40 %降至20 %。为了提高黑曲霉α- 葡萄糖苷酶的活力,东京大学生物工程系将α- 葡萄糖苷酶基因AGLA 导入黑曲霉GN - 3 ,得到转化子GIZ 155 - A3 - 4 ,产酶能力提高了11 倍。

目前我国生产异麦芽糖的企业多达50～60 家,生产能力约5 万吨以上,α- 葡萄糖苷酶的用量以0 1 %计,需50 吨,消耗外汇甚巨(以每吨75 万元计,就需3750 万元人民币) 。有必要立足自给。

(2) 海藻糖:是二分子葡萄糖以α,α- 1 1 键连结而成的非还原性低聚糖。广泛存在于动植物和微生物(如菌覃、海藻、虾、啤酒酵母、面包酵母) 中,是昆虫主要血糖,作为飞翔时之能源来利用。海藻糖能保护某些动植物适应干燥和冰冻的环境。海藻糖是一种很好的糖源,因非还原性,故耐酸耐热性好,不易同蛋白质、氨基酸发生反应。对淀粉老化,蛋白质变性,脂肪氧化有较强抑制作用。此外还可消除某些食物之苦涩味、肉类之腥臭。海藻糖不被龋齿突变链球菌利用,食之不会引起蛀牙。活性干酵母的活存率全赖酵母细胞中海藻糖含量所决定。过去海藻糖系从酵母中提取(最大含量也只有20 %) ,成本甚高,每公斤高达2～3 万日元。现在可以用酶或发酵法生产,成本大大下降。久保田等从节杆菌、小球菌、黄杆菌、硫化叶菌等土壤细菌中发现一组海藻糖生成酶(海藻糖合成酶MTSASE 与麦芽低聚糖海藻糖水解酶MTHASE) ,当将其同异淀粉酶、环糊精生成酶、α- 淀粉酶、糖化酶一起作用于液化淀粉时,可得到85 %收率的海藻糖。

(3) 帕拉金糖( Palatinose) 学名为异麦芽酮糖( Isomaltotulose) :以蔗糖为原料,经产朊杆菌或普利茅斯沙雷氏菌的α- 葡萄糖基转移酶(又称蔗糖变换酶Sucrose multase) 的作用,蔗糖分子的葡萄糖和果糖由α- 1 ,2 键结合转变为α- 1 ,6 键结合而成。由于结构的改变,其甜度减少到蔗糖之42 % ,吸湿性较低,对酸的稳定性增加,耐热性略为降低,生物学、生理学特性发生改变,不能为多数细菌、真菌所利用。食后不被口腔、胃中的酶所分解,直到小肠才可被酶水解成为葡萄糖和果糖而进入代谢。帕拉金糖不为口腔龋齿突变链球菌所利用,食之不易发生蛀牙,食后血糖也不会迅速升高,故可为糖尿病人使用。

帕拉金糖在低水份和低pH 下便会失水而缩合成为2～4 个分子的低聚帕拉金糖,甜度为蔗糖之30 % ,不为肠道消化酶所消化,食后可直达大肠而为双歧杆菌选择性利用,起到双歧因子的保健作用。将帕拉金糖在高温高压下,用雷尼尔镍为催化剂氧化便生成帕拉金糖醇。这种糖醇甜度为蔗糖的45～60 % ,热值为蔗糖的二分之一。食后不易消化吸收,不会引起血糖和胰岛素升高,不会引起蛀牙,适合糖尿病人、老人、肥胖者作甜味剂。因其物理性质酷似蔗糖,可用其制作低热值糖果,是国际上流行的新一代甜味剂。上述三种糖在欧美、日本等已经大量生产,并被广泛利用;而在国内虽已研究成功,但在生产和应用上尚存在不少阻力。

(4) 低聚果糖:是以蔗糖为原料经黑曲霉β2果糖基转移酶的作用,将蔗糖分子的D2果糖以β22 ,1 链连接123 个果糖分子而成的蔗果三糖、蔗果四糖以及蔗果五糖与蔗糖、葡萄糖以及果糖的混合物,甜度为蔗糖的60 %。用离子交换树脂将其中葡萄糖与果糖除去后,可得到含低聚果糖95 %以上的产品,甜度为蔗糖的30 %。低聚果糖的主要成份蔗果三糖与蔗果四糖在人体中完全不被唾液、消化道、肝脏、肾脏中的α2葡萄糖苷酶水解,本身是一种膳食纤维,食后可直达大肠,为大肠中的有益细菌优先利用。食低聚果糖不会引起血糖、胰岛素水平的升高,热值为1 5kCal/ g ,通过双歧杆菌的增殖,肠道得以净化,肌体免疫力增强,营养改善,血脂降低。以年龄50～90 岁老人进行试验,日食低聚果糖8g ,8 天后肠道双歧杆菌可由5 %增加到25 %。便秘者食用低聚果糖每天5～6g ,4 天后80 %便秘者症状改善,粪便变为柔软,色泽转黄,臭味减少,肠道腐败得到控制。

低聚果糖也存在于菊芋、菊苣、芦笋等植物,西欧都用菊粉做原料,用菊粉酶局部水解而成。日本政府将低聚果糖批准为特定保健食品;西欧、芬兰、新加坡、台湾等地将低聚果糖作为功能性食品配料,广泛使用在各种食品。我国大陆低聚果糖的年生产能力为15000 吨,广东江门量子高科10000 吨,云南天元3000 吨,张家港梁丰1000 吨,广西大学奥立高500 吨。此外五粮液酿酒公司、上海中科生物医学高科技开发有限公司也在销售。

(5) 低聚木糖的特点是对酸、热稳定性强,故可用于果汁等酸性饮料,因其不被多数肠道细菌利用,只有双歧杆菌等少数细菌能利用,因此是一种强力双歧因子,每天摄取0 7g 即可见效。这种糖是以玉米芯为原料,提取其木聚糖后,用曲霉木聚糖酶水解而得。由日本三得利公司首先生产,我国山东龙力公司在中国农大的支持下开发成功。山东食品发酵研究院亦已宣告研制成功。此外,其它功能性低聚糖如低聚半乳糖,低聚甘露糖等我国也已开发成功。

2 2 酶用于功能性多肽的生产

近年发现蛋白酶水解蛋白质生成的肽类,其吸收性比蛋白质或由蛋白质的组成的氨基酸为好,因此可作为输液、运动员食品、保健食品等。在蛋白质水解物中,有些肽具有生理活性功能,如酪蛋白经胰酶或碱性蛋白酶水解可生成酪蛋白磷酸肽(CPP) ,具有促进Ca 、Fe 吸收的功能。由鱼肉、大豆、酪蛋白经酶水解得到的水解物中含有一种氨基酸,序列是Ala - Val - Pro - Tyr - Pro - Gln - Arg 的七肽,是一种血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI , An2giotensin Converting Enzyme Inhibitor) 。它可同血管紧张素相结合影响其活性的表达,从而防止血压升高,是较理想的降压保健食品。由不同蛋白质原料,不同的蛋白酶水解得到不同结构的肽类中,有些肽还具有降血脂,促进酒精代谢、抗疲劳、抗过敏的生理功能。常食豆酱、豆豉、纳豆、乳腐等酿造食品有益健康,原因也在此。胨是细菌培养基原料,因发现其有生理功能,竟

然也有人将它装入胶囊,当保健品销售,获利甚丰。

2 3 酶用于油脂工业

酶在油脂工业上的应用还处于萌芽阶段。(1) 纤维素酶、半纤维素酶用于榨油工业:油料用溶剂抽提油后,残渣中残留溶剂很难完全去除,影响饲料应用,为此日本开发了采用纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶分解植物组织,来提取油脂。方法是将油橄榄、菜籽等先经破碎或热处理,然后加半纤维素酶反应数小时,离心分离油脂和渣粕。这种工艺已用在橄榄油、桔油提取上,菜籽油已进入中试阶段。在动物油脂生产上,利用蛋白酶处理,使蛋白质同油脂分离,因可避免高温处理,油脂的质量也就更好。为了去除油脂残余卵磷脂,使用磷酸酯酶去除油中水溶性卵磷脂。

(2) 制造脂肪酸

脂肪酶对底物有位置专一性和非专一性之分,此外对底物脂肪酸链长、不饱和度也有选择性,用对位置无专一性脂肪酶水解猪油生产脂肪酸,作为制造肥皂的原料。用对不饱和脂肪酸酯无作用的脂肪酶,水解鱼油时,因对高度不饱和脂肪酸DHA 的甘油三酯难水解而保留下来,用此法来制造DHA 等ω3 脂肪酸。

(3) 酯交换

利用脂肪酶之酯交换作用,改变油脂脂肪酸组成可改变油脂性质,例如用棕榈油改性成为可可脂。

2 4 转谷酰胺酶( TGASE) 用于肉类加工转谷酰胺酶可催化蛋白质分子中谷氨酸残基上γ2酰胺基和各种伯胺间的转酰基反应,当蛋白质中赖氨酸残基的ε2氨基作为酰基受体时,可在分子间形成ε2(γ2Gln) Lys 共价键而交联,从而可增加蛋白质之凝胶强度,改善蛋白质结构和功能性质,利用此作用,可将低值碎肉重组,改善鱼、肉制品外观和口感,减少损耗, 从而提高经济价值。还可将Met Lys 等必须氨基酸导入缺乏此氨基酸的蛋白质而改善营养价值。此酶也可用于毛织物加工,用于酶的固定化或将不同分子进行联结,将抗体与药剂进行联结等。生产菌种为茂原链轮丝菌( S t reptoverticill ummobaracens) ,日本已商业化生产,我国无锡轻工业大学也已研究成功,转入试生产阶段。

2 5 酶在果蔬加工上的新用途

(1) 原果胶酶用于果胶提取:

果实中的果胶在未成熟前是以不溶性的原果胶形式存在的,在水果成熟过程中逐渐转变成可溶性之果胶。原果胶也可在酸、热作用下转变为可溶性。由枯草杆菌、黑曲霉、酵母、担子菌所生产的原果胶酶已被开发用于桔皮、苹果、葡萄皮、胡萝卜中果胶的提取。用酶法提取果胶与酸热法相比工艺简单,无污染,成本低,产品质量除含糖量稍高外,无甚区别。

(2) 粥化酶(Macerating enzymes) 之用于提高果

汁得率:

粥化酶是果胶酶、半纤维素酶(包括木聚糖酶、阿拉伯聚糖酶、甘露聚糖酶) 、纤维素酶之混合物,作用于溃碎果实,对促进过滤,提高果汁收率的效果比单一果胶酶为好。已是果汁加工主要的酶。

(3) 真空或加压渗酶法处理完整果蔬:

利用加压或真空浸渍果蔬,使果胶酶渗入细胞间隙或细胞壁中而起作用。此法已用于完整桔子的软化,桔皮容易剥除。还用于桃肉硬化处理,将果胶甲基酯酶与Ca2 + 渗入桃肉,可使罐头糖水桃子硬度提高4 倍(因脱甲酯之果胶可同Ca2 + 结合而增强硬度) 。腌制蔬菜用此法处理可防止软化而保持脆性。此法也用于桔皮之柚苷酶脱苦处理, 脱苦率达81 %。

(4) 柒酶用于去除酚类化物

澄清果汁经超滤过滤,浓缩后仍发生白色混浊,此乃由于果汁中酚类化合物所引起,为此在过滤前可用柒酶处理,使之氧化聚合成不溶性高分子而过滤去除之。

(5) 果胶酶用于洗清滤膜果胶污染物。

(6) β2葡聚糖酶用于去除葡萄汁中由感染Cot rytis cinerea 而产生的β- 葡聚糖,Vinozyme促使不溶物沉降。

2 6 酶在纺织工业上的应用

棉布用淀粉酶退浆已有100 多年历史了,随着酶制剂工业的发展,纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶、柒酶、蛋白酶等酶类先后被纺织工业所采用。

(1) 棉布整理用酶

随着牛仔服的流行,纤维素酶整理棉布,改善织物观感和手感,已受到纺织业的广泛重视。纤维素酶作用于天然纤维非结晶区,使纤维发生部分降解和改性,可使织物柔软、光洁、手感和外观舒适。通常用酶处理以后,棉布重量减轻3～5 % ,但牢度要损失20 %左右。在发达国家为追求时尚,不在乎布的牢度。

过氧化氢酶常用于经H2O2 漂白后除去残留的H2O2 , 最近发现A rthromyces ramosus , 鬼伞菌Coprinus cinereus可大量生产过氧化氢酶,过氧化氢酶也用于洗涤剂。果胶酶用于棉布整理,主要是分解棉、麻织物纤维表面的果胶,以利漂白与染色。柒酶是种酚氧化酶,以O 为H 受体,主要用在牛仔布靛蓝染色时脱色处理,NOVO 公司采用基因技术改良黑曲霉生产。柒酶也可作用于木质素,有分解木质素的作用。木聚糖酶用于布坯漂白处理,可去除木质素及粘附纤维上之棉子壳。

(2) 毛织物蛋白酶防毡缩整理

毛织品若不经整理水洗后便发生收缩毡化不能再穿(如劣质羊毛衫洗涤后缩得很小) ,必须防缩防毡化处理,洗后才能保持原状。防毡化防腐处理已有100 多年历史,过去用氯、H2O2 、过硫酸盐处理,污染严重,90 年代才开发了无氯防缩剂。利用蛋白酶改变羊毛结构可用于防毡防缩处理,40 年代就有人研究,60 年代日本报道,用木瓜酶处理可防毡缩,并可进行低温染色,提高染色率,减少污水,改善毛织物手感和观感。70 年代我们也曾试用酸性蛋白酶处理,进行低温染色,取得良好结果,染色率提高3 6 % ,污水减少62 %。每千锭断纱率降到145 根,抗伸力、抗拉力、手感都有明显提高。80 年代以来,酶法防毡缩在国内外重新引起重视,日、英、美等国发表了大量研究文章,取得了一定进展。研究过的蛋白酶有胰酶、木瓜酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶等,相信不久这些工艺会成熟而得到推广。

2 7 酶在造纸工业上的应用

造纸工业是环境污染的重要源头。随着人们对环保意识增强,造纸工业使用生物技术受到了重视。酶法生产纸浆引起了各国浓厚兴趣,关键是降解木质素。最近国内有人利用多种微生物作用制造纸浆,已经取得可喜进展,目前正在筹备扩大试验。酶在造纸工业的应用现在主要是脂肪酶用于原木脱树脂,纤维素酶半纤维素酶和脂肪酶用于废报纸回收后脱油墨;以及木聚糖酶用于纸浆漂白。

(1) 原木脱树脂:

造纸用的原木因含树脂,打浆抄纸时,树脂污染设备,影响生产,降低纸品质量。为此需要在室外堆放很长时间(3 个月以上) ,使树脂分解。这样影响生产周期,还占用大片场地。日本造纸研究机构对原木成份进行研究,发现树脂的成份中96 %是油酸和亚油酸,使用脂肪酶处理就可除去。自从90 年代在生产上采用后,纸品的质量提高,原木堆积成本下降,树脂吸附剂用量减少,经济效益提高。当时所用脂肪酶由NOVO 公司供应,在pH6～10 ,40～60 ℃作用良好,近来又发现使用耐热性70 ℃的脂肪酶效果更佳。

(2) 纸浆漂白:

纸浆为了除去色素来源木质素,要用氯、次氯酸、二氧化氯等氯化物处理,污染严重,因此60 年代就有人考虑用木质素酶将其分解。木质素是以苯基丙烷为骨干的高分子聚合物,只有将其分解木质素才会崩解。已发现对木质素有分解力的酶有木质素过氧化酶(L IP) 、锰依赖性过氧化酶(MNP) 、柒酶(LAC) ,但至今未找到适用的木质素酶。近年芬兰提出了一种化学和酶法相结合的处理法,取得了较好的效果。先用木聚糖酶切断木质素同纤维素之间的联系物(木聚糖和半纤维素) ,使木质素游离,再用碱蒸煮后,由纸浆游离出的木聚糖可再次吸附在纤维的表面,用木聚糖酶将其分解,可增加孔隙,于是氯素的浸透性提高,并使木质素容易从纸浆内部出来,此工艺活性氯用量可减少30 %。

(3) 废报纸回收利用中的脱墨

废纸回收后打纸浆时,需用碱、非离子表面活性剂、硅酸钠及H2O2 进行脱墨处理。日本在脱墨时添加碱性纤维素酶、半纤维素酶0 1 %反应2 小时,抄纸白度可提高4～5 % ,强度并未降低。由于防止油墨印刷品弄脏手,油墨中加有亚油酸、亚麻酸和油酸等的高级三甘油酯,故脱墨时再添加脂肪酶效果更好,白度可提高2 5 %。废报纸脱墨,我国山东大学也进行过不少研究。

2 8 其它

植酸酶除作为饲料添加剂用以提高饲料中有机磷的利用率,减少粪便中磷对环境的污染,节省饲料另加磷酸盐用量。近年植酸酶还用于酿造,以改善原料中磷的利用,以及用于去钾大豆蛋白食物的生产,成为肾脏病人蛋白质的来源。α- 葡萄糖基转移酶还用于甜叶菊加工,用以脱苦涩味。淀粉的液化和糖化几乎占了工业上酶反应的绝大部分,由于目前的酶液化、糖化要在不同pH 和温度下进行,为简化工艺、节省水和能源,有必要开发耐酸性高温α2淀粉酶和耐热性糖化酶,如果α2淀粉酶可在pH4 5 时进行液化,而糖化酶能在60 ℃以上温度下进行,试想将这些带来多大的效益 不仅如此在pH4 5 液化,还可避免麦芽酮糖生成。耐酸性α2淀粉酶和耐热性糖化酶在国外已经进行多年研究,已有不少报道。例如日本报道已选育出一株耐酸性α2淀粉酶( KOD - 1) ,在30 %淀粉浆中,pH4 5 ,105 ℃下反应10 分钟,残留酶活75 %。将该酶在pH4 5 ,60 ℃时液化30 %粉浆60 分钟,得到DE14 液化液,加糖化酶0 1 %糖化48 小时,葡萄糖含量达95 5 % ,与对照枯草杆菌α2淀粉酶的结果于pH5 8 液化者相同(葡萄糖含量95 7 %) 。此外,利用蛋白质工程将地衣芽孢杆菌α2淀粉酶分子中7个蛋氨酸用其它氨基酸置换后,耐酸性增强。这类酶的产业化一旦成功,将大大改变糖化有关工业的面貌。

3 结束语

随着世界能源的日益减少,而人口却在不断增加,水资源和粮食日见短缺。由于人类对环保意识的加强,使得工业界用酶来改革传统工艺的需求更为迫切。因此,提高酶的产量,降低生产成本,开发酶的新品种、新用途更是当务之急。基因工程、蛋白质工程的发展,为酶制剂工业发展创造了有利条件。开发耐热、耐酸碱,对底物有特殊作用的酶,以及将动植物生产的酶改由微生物发酵方法来生产,或者将还不能使用的微生物所产的酶改由安全菌种来生产,都将成为现实。

低聚果糖又称蔗果低聚糖，是由1～3个果糖基通过β(2—1)糖苷键与蔗糖中的果糖基结合生成的蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖等的混合物。100克干重菊芋中约有60—70克菊粉，菊粉是通过线性的β—2，1—糖苷链连接的果聚糖，其末端为一蔗糖基。故以菊芋粉为原料用菊糖内切酶水解作用，经精制最终可得低聚果糖浆。

低聚果糖除具有一般功能性低聚糖的物理化学性质外，最引人注目的生理特性是它能明显改善肠道内微生物种群比例，它是肠内双歧杆菌的活化增殖因子，可减少和抑制肠内腐败物质的产生，抑制有害细菌的生长，调节肠道内平衡；能促进微量元素铁、钙的吸收与利用，以防止骨质疏松症；可减少肝脏毒素，能在肠中生成抗癌的有机酸，有显著的防癌功能；且口味纯正香甜可口，具有类似脂肪的香味和爽口的滑腻感。近几年低聚果糖的产品风靡日、欧、美等保健品市场。

糖浆为无色或淡**、透明粘稠液体，带低聚果糖清香，甜味柔和清爽，无异味，无外来杂质。

糖粉为白色或微**无定型粉末（颗粒为白色或微**无定型颗粒），甜味柔和清爽，带低聚果糖清香，无异味，无外来杂质。

1 低热能值，由于低聚果糖不能被人体直接消化吸收，只能被肠道细菌吸收利用，故其热值低，不会导致肥胖，间接也有减肥作用。对糖尿病患者来说也是一种良好的甜味剂。

2 由于其不能被口腔细菌(指突变链球菌Smutans)利用，因而具有防龋齿作用。

3 对肠道益菌的增殖作用。低聚果糖对肠道中有益菌群如双岐杆菌、乳酸杆菌等有选择性增殖作用，使有益菌群在肠道中占有优势，抑制有害菌的生长，减少有毒物质(如内毒素、氨类等)的形成，对肠粘膜细胞和肝具有保护作用，从而防止病变肠癌的发生，增强机体免疫力。

4 可降低血清中胆固醇和甘油三酯的含量。

5 促进营养的吸收，尤其是钙的吸收。摄入低聚果糖能提高生物体对钙离子的吸收，这一现象受到了越来越多的关注，一些人体临床实验也得以陆续开展。对于青少年，含有丰富低聚果糖的菊粉证实可通过强化钙质吸收和增加骨密度对骨骼健康产生正面的效用。对于停经后的妇女，富含低聚果糖的菊粉证实可提高矿物质吸收而改善骨骼健康。另有临床研究结果指出，补充含有丰富低聚果糖的菊粉可帮助改善更年期妇女的矿物质吸收并影响其骨更新标记。 [1]

6 防治腹泻和便秘。

晚上好，小分子糖由于分子结构上含有大量羟基表现出高度亲水并且具有不挥发性，所以能防止大量水分散失，比如日常西餐奶茶店使用的麦芽糖浆和葡萄糖浆就是兼具保湿和吸湿的高粘度液体，分子量大的葡聚糖例如美容行业的透明质酸和透明质酸钠也是一种对人体适应性良好的保湿剂。可以把小分子糖和一些醇类溶剂如丙二醇和丙三醇看是相同功能。

果糖还具有良好的吸湿性。在糖类中，果糖的吸湿性最强，很容易吸收水分。

果糖良好的吸湿性使它可用于需要保湿的食品，如面包，糕点，糖果的加工。

在糖果中应用果糖，可防止结晶和返砂，特别适用于高级糖果、巧克力。

在面包，糕点中使用果糖，可使糕点质地松软，久贮不干，保鲜性能优良，可明显提高产品档次和延长货架保存期。

此外，果糖是单糖、易于酵母利用、发酵速度快，果糖受热易分解，易与氨基酸发生焦化反应，因此果糖应用于焙烤食品（如面包）时，不仅可达到松软可口，还能增加表层黄亮色泽和浓郁的焦香味。

果糖的吸湿性使它还可作为化妆品、烟草的保湿剂

低聚果糖。英文缩写FOS，又称蔗果低聚糖、果寡糖或蔗果三糖族低聚糖。是存在于水果、蔬菜、蜂蜜等物质中的天然活性成份，优良的水溶性膳食纤维。采用现代生物工程技术果糖基转移酶转化、并精制、浓缩而成的低聚果糖，以其优越的生理功能成为近十年来国际食品市场上广泛流行的功能性食品基料，应用范围多达500余种食品、保健品和药品。FOS由于其独特的结构，不被消化道的胃酸和酶消化，能直达大肠，被人体有益的菌群双歧杆菌选择性的吸收，使人体的有益菌群双歧杆菌迅速增殖，并产生短链脂肪酸，使肠道PH值偏向酸性，拟制有害菌群的生长，同时降低某些有害还原酶的活性，减少肠道内致癌物质和有害代谢物的生成和积累，真正起到清除肠道垃圾的作用。由于FOS是一种可溶性膳食纤维，长期服用可降低血清胆固醇，改善脂质代谢。

健康作用

1、双向调节体内菌群：人体摄入低聚果糖后，体内有益菌群双歧杆菌数量可增殖10-100倍，是双歧杆菌最有效的增殖因子之一，同时产生的有机酸如醋酸、乳酸、丙酸、丁酸等使肠内PH值降低，抑制外源致病菌和肠内固有腐败细菌如沙门氏菌等的生长繁殖，减少肠内腐败物质的生长和积累，促进肠道蠕动，防止便秘和腹泻。

2、降低血脂：低聚果糖是一种优良的水溶性膳食纤维，能有效降低血清胆固醇、甘油三脂、游离脂肪酸的数量，对于因血脂高而引起的高血压、动脉硬化等一系列心血管疾病有较好的改善作用。

3、促进维生素的合成：低聚果糖可以促进维生素B1、B2、B3、B6、B12及叶酸的自然形成，从而提高人体新陈代谢水平，提高免疫力和抗病力。

4、保护肝脏：双歧杆菌吸收低聚果糖后，迅速增殖，抑制大肠杆菌、沙门氏菌和梭状芽胞杆菌等腐败菌发生作用，减少毒性代谢物（如吲哚、亚硝基氨等）的生成，同时迅速将毒性代谢物排出体外，减轻肝脏负担，起到保护肝脏的作用，预防各种慢性病、癌症等作用明显。

5、促进Ca、Mg、Fe等矿物质吸收：低聚果糖在大肠内被细菌发酵生成L-乳酸，可以溶解钙、镁、铁等矿物质，促进人体对矿物质的吸收。实验证实，低聚果糖促进钙的吸收率达708%。因此，低聚果糖可以促进生长发育和防止骨质疏松症。

6、防止肥胖：低聚果糖极少会被消化道中的胃酸和酶分解，极难被人体吸收。据测定，低聚果糖的热值为15Kcal/g以下，而蔗糖热值为46Kcal/g，因此摄入低聚果糖后，不会引起肥胖，是理想的、低热值的功能性甜味剂。

7、防止龋齿：低聚果糖不能被突变链球菌利用生成不溶性葡聚糖而提供口腔微生物沉积、产酸和腐蚀的场所（牙垢），因此可以防止龋齿。

8、美容的作用：服用低聚果糖后，可以防止面疮、黑斑、雀斑、青春痘、老人斑，使皮肤亮丽。

低聚糖（或称寡糖）。是由淀粉通过酶的催化作用生成的新型淀粉糖，它集营养、保健、食疗于一体，广泛应用于食品、保健品、饮料、医药、饲料添加剂等领域。它是替代蔗糖的新型功能性糖源，是面向二十一世纪“未来型”新一代功效食品。低聚糖主要有两类，一类是低聚麦芽糖，具有易消化、低甜度、低渗透特性，可延长供能时间，增强肌体耐力，抗疲劳等功能另一类是被称之为“双歧因子”的异麦芽低聚糖。

低聚糖产品中有的以原料冠其首命名，如大豆低聚糖，其中主要含的是水苏糖，少量棉籽糖，还有蔗糖；有的则以单糖或二糖基命名，如低聚异麦芽糖、低聚果糖。纯度为55%-65%的低聚果糖，甜度约为蔗糖的60%；纯度为96%的低聚果糖甜度约为蔗糖的30%，且较糖甜味清爽。在0-70度范围内，低聚果糖的粘度同玉米果葡糖浆相似，随温度上升而降低。低聚果糖热值仅为628J/g。当环境pH为中性时，低聚果糖在120度条件下非常稳定，在pH3的酸性的条件下，温度达到70度以后，极易分解，稳定性明显降低。低聚果糖耐高温，抑制淀粉老化，保水性很好。低聚果糖可应用于饮料（发酵乳、乳饮料、咖啡、碳酸饮料等）、糕点、糖果、冷饮、冰淇淋、火腿等。

多聚果糖是从菊苣根中提取的，经提取过滤、去除蛋白质、矿物质及短链果聚糖、喷雾干燥等步骤制成的具有保健功能的低聚糖，由α -果糖以β-1,2糖苷键连接，在其末端接一个葡萄糖残基而形成的。

多聚果糖和低聚果糖的区别：命名方式不同、作用不同、应用领域不同

1、命名方式不同

多聚果糖的名称通常采用系统命名法，即用规定的符号D或L和α或β分别表示单糖残基的构型和糖苷键的构型，

用阿拉伯数字和箭头（→）表示糖苷键连接的碳原子位置和连接方向，用O表示取代位置在羟基上。如：麦芽糖的系统名称为4－O－α－D－吡喃葡萄糖级－（1→4）－D－吡喃葡萄糖；乳糖的系统名称为β－D－吡喃半乳糖基－（1→4）－D－吡喃葡萄糖，

蔗糖系统名称为α－D－吡喃葡萄糖基－（1→2）－β－D－呋喃果糖苷。除系统命名外，因习惯名称使用简单方便，沿用已久，故目前仍然经常使用，如蔗糖、乳糖、海藻糖和棉子糖等。

而低聚果糖是指2～5个果糖基为链节，以一个葡萄糖基为链的端基，以果糖基→果糖连接键为主体骨架连结形成的碳水化合物。即是指1～4个果糖基以β－2，1键连接在蔗糖的D－果糖基上而形成的蔗果三糖（GF2）、蔗果四糖（GF3）、蔗果五糖（GF4）和蔗果六糖（GF5）的混合物。

商品低聚果糖一般还含有少量蔗糖、果糖、葡萄糖。

2、作用不同

多聚果糖可以促进营养的吸收，尤其是钙的吸收。摄入低聚果糖能提高生物体对钙离子的吸收，这一现象受到了越来越多的关注，一些人体临床实验也得以陆续开展。对于青少年，含有丰富低聚果糖的菊粉证实可通过强化钙质吸收和增加骨密度对骨骼健康产生正面的效用。

对于停经后的妇女，富含低聚果糖的菊粉证实可提高矿物质吸收而改善骨骼健康。另有临床研究结果指出，补充含有丰富低聚果糖的菊粉可帮助改善更年期妇女的矿物质吸收并影响其骨更新标记

而低聚果糖对肠道益菌的增殖作用。低聚果糖对肠道中有益菌群如双岐杆菌、乳酸杆菌等有选择性增殖作用，使有益菌群在肠道中占有优势，抑制有害菌的生长，减少有毒物质（如内毒素、氨类等）的形成，

对肠粘膜细胞和肝具有保护作用，从而防止病变肠癌的发生，增强机体免疫力。

3、应用领域不同

低聚果糖在一25～5摄氏度的低温下贮存仍很稳定，可以应用在冰淇淋之类的冷食中。低聚果糖应用于奶粉，对排毒洁肠、双向调节微生态平衡很有作用。低聚果糖用于乳酸菌饮料，解决人们乳糖耐受性问题，增加水溶性可吸收钙的含量，

使乳制品更易消化吸收。低聚果糖作为益生素，用于动物饲料生产，只消灭有害菌，不杀死有益菌，对动物安全无毒性。

而多聚果糖添加于化妆品，可以抑制脸部皮肤表面有害菌的生长，并能有效减缓色素沉淀，淡化并消除色斑，对皮肤保健有良好的作用，可与各地特产植物（如绞股蓝、芦荟等）搭配开发生产国际流行的第三代保健品，

具有抗肿瘤和增强免疫功能：许多报道显示，双歧杆菌具有抗癌作用。这可能是由于双歧杆菌细胞、细胞分泌物及细胞壁成分刺激免疫系统所致 。

-低聚果糖

-多聚果糖