L_阿拉伯糖的研究及应用进展
2018-06-23
糖伴随着饮食能量和食品犒赏贯穿于人类历史，由于人类对甜味接受的人体机理，例如多巴 胺、复合胺、内基因子阿片肽等，所以糖能够使 人产生愉悦的感觉，因此，作为强力的食品消费的促进剂，糖常常用于推介新的食品产品。糖 作为生物体维持生命活动的主要能量来源，主要 是六碳糖（蔗糖、淀粉等多糖与果糖、葡萄糖等 单糖和糖醇类），几千年来为人类提供主要的热量能源。但是近两百多年来，随着进入工业社 会，人类饮食结构发生了巨大的变化，不仅糖的 摄入量大大提高，而且很多糖以液体形式被摄 食。在人类生理学状态没有改变的情况下，糖的 过多摄入导致了糖尿病、肥胖、心血管疾病等_ 系列健康问题；在_项对1〜13岁的儿童和青少 年的饮食调查中发现，影响健康的最重要因素是 糖的摄入量过高2，。因此近些年来不含或者低 卡路里的代糖甜味剂受到广泛关注。其中，L- 阿拉伯糖作为一种新型的糖类甜味剂，具有和蔗 糖非常相似的甜味，在人肠道中不产生热量，近 年来受到广泛关注。
L-阿拉伯糖具有很强的非竞争性抑制蔗糖 吸收的功能，能够抑制吸收蔗糖带来的血清中葡 萄糖的浓度升高H ,因此可以作代糖甜味剂为糖 尿病人、肥胖者、高血压患者所食用。此外，L -阿拉伯糖还可以作为合成某些药物的前体，比 如治疗肝病的某些类核苷药物5,在食品、医 药、精细化工等领域具有广泛的应用前景。
1 L-阿拉伯糖的特性 1.1理化性质
L-阿拉伯糖（L- (+)-阿戊糖/L- (+)-树胶醛糖，CH2OH (CHOH^CHO)是 五碳醛糖（结构式见图1),为无色、无味结晶粉
末，相对密度U42。）1.585熔点为154°C〜158°C,易溶于水，微溶于乙醇，不溶于醚、甲 醇和丙酮6 ,对热和酸稳定&]。L -阿拉伯糖是 植物细胞壁的一种常见的成分，以阿拉伯聚糖、 木聚糖等形式广泛的存在于植物王国；也是谷类 半纤维素的主要成分之_，诸如玉米、小麦、燕 麦、大米、果胶、苹果中均含有一定量的L-阿 拉伯糖。L-阿拉伯糖通常通过从植物中化学方
法提取方法获得，近年来酶水解方法逐渐得到应 用，从而降低了对环境的污染和节约能耗6-11。 此外，也有化学合成方法的报道M。
1.2功能以及作用机理
L-阿拉伯糖的味道与蔗糖非常接近，但是 甜度仅为蔗糖的一半。自然状态的阿拉伯糖以L -形式存在，它不能够被动物代谢，因此是一种 非卡路里糖。它最主要的生理作用是对小肠二糖 水解酶类中与蔗糖消化相关的酶类的强烈选择性 抑制， 因此抑制了摄入的碳水化合物分解为葡萄 糖和果糖的速度和效率，从而降低了小肠对葡萄 糖和果糖的吸收，而对小肠黏膜中麦芽糖酶、异 麦芽糖酶、海藻糖酶、乳糖酶等没有影响，对胰 腺中淀粉酶也没有抑制作用413,4。Sanai等人的 研究通过14C标记蔗糖证明了 L -阿拉伯糖对蔗糖 吸收的抑制作用，蔗糖中添加3%〜5%的L -阿 拉伯糖能够对蔗糖在小肠内的吸收带来40 -60% 的降低1]。周克夫等人研究发现L -阿拉伯糖能 够显著改善肥胖模型的小白鼠的糖耐受量，以及 促使n型糖尿病兔子模型的血糖降低和提高了其 糖耐受量，并且能够抑制脂肪生成酶的活性和血 清甘油三脂的水平E617]。这些研究表明，L-阿 拉伯糖对稳定血糖、减少糖尿病、以及预防肥胖 等方面具有重要意义。另外，动物实验表明，与 其他难吸收糖类一样，L-阿拉伯糖具有促进小 肠部位对钙的吸收作用，而高钙摄入可以降低肠 道脂肪的吸收和脂质代谢^19 ,在降低脂肪细胞 钙内流的同时也可能抑制肝细胞内钙内流，减少 极低密度脂蛋白（V-LDL)的合成，从而减少 由其转化而来的低密度脂蛋白（LDL) 20。
2 L-阿拉伯糖的应用
L -阿拉伯糖作为功能性甜味剂和医药中间 体，已经逐渐被应用于食品加工业和医药化工工 业中。近年来，国际上尤其是日本对阿拉伯糖的 功能机理作了较为深入的研究，并且被逐步应用 到健康食品中。美国食品药品监督局（FDA)和 曰本厚生省分别将其列入食品添加剂和特定健康 食品添加剂类，中国卫生部也于2008年批准为新 资源食品，这些政策法规的制定和学术界的研究 —起推动了 L-阿拉伯糖在食品和医药等工业中的应用。
2.1 L -阿拉伯糖在食品中的应用
通过减少糖在食物中的含量、以及抑制碳水 化合物在肠道内的分解吸收、从而达到减少能量 的吸收来试图解决糖摄入过多的策略，是目前研 究的热点之_。L-阿拉伯糖作为食品添加剂已 经被应用在功能食品当中，主要包括：
2.1.1作为甜味剂直接部分替代蔗糖
例如日本推出的健康糖，其成份组成是97% 蔗糖和3%的L -阿拉伯糖，作为传统蔗糖的代替 品在超市货架上销售，供家庭主妇在厨房使用。 这样在加工成添加糖食品的时候，至少抑制了 20%〜40%的蔗糖的吸收量，等同于降低了食物 中的蔗糖含量，有利于健康。
2.1. 2针对糖尿病病人的功能糖产品
如日本Unitika公司开发了商品名‘‘阿拉伯糖 N”的产品，其成分组成主要是由100g难消化糊 精中添加7. 5g阿拉伯糖组成。长期饮用能够显著 的抑致血糖升高，其功效比单独摄取L-阿拉伯 糖或者难消化糊精相比有超过10倍增长。作用原 理是L -阿拉伯糖强烈抑制了小肠内蔗糖酶的作 用后，难消化性糊精又进一步抑制淀粉酶、葡萄 糖淀粉酶等酶活性，继续阻碍小肠对碳水化合物 的吸收，从而最大程度上减少糖的吸收，起到对 血糖的调节作用。
2.1.3功能性饮料
液体含糖饮料是造成人类过量食用添加糖的 主要原因之_,比如各类可乐和果汁类，都含有 较多的糖分。藤生的_项专利中表示：在饮料中 添加一定量的L -阿拉伯糖，饮用8周，平均降 低体重3%〜5% M。持田会社开发了一直在日 本减肥食品中销量非常好的速溶减肥茶（BEKO- RINA),包括乌龙茶、红茶、原味等多种口味。 Unitika公司开发了含有纤维素的速溶饮料（Ara- binist),可以添加在水、茶、果汁中饮用，每包 (6.2g)中主要成分有3.6g纤维和0.3g阿拉伯 糖，主要宣称是能够减少糖的吸收和降低血糖 值。此外也有在果实蔬菜汁饮料中添加L-阿拉 伯糖的研究122。
2.1.4功能性胶囊
胶囊类产品的特点是食用方便、易携带、稳 定性好、摄入量易控制。通常是以L-阿拉伯糖
为主要原料，同时添加其它功能性元素，达到多 重维护身体健康效果。例如立新国际公司的一种 控制体重胶囊（EqualEAN),由L-阿拉伯糖和 人参提取物、阿拉伯胶、蒲公英根、卷耳、芦荟 胶等成分构成，宣称能够起到控制碳水化合物平 衡，使糖转化为能量而避免转化为脂肪，从而起 到控制体重的作用。日本的一种三元联防普拉斯 减肥胶囊，主要成分是钾、L-阿拉伯糖、糊精 等，通过三联复合作用控制糖分、水分、盐分的 吸收，达到减肥的效果，并且添加了维生素C、 叶酸、维生素B群等营养强化元素，与其它减肥 产品相比，更注重弥补对减肥过程中可能出现的 人体能量不足和微量元素摄入不足，减少减肥过 程中营养摄入不足对身体造成的伤害。
2.1.5在焙烤食品中的应用
L-阿拉伯糖分子结构相对稳定，在高温下 不易被分解，因此可以作为代糖甜味剂用于焙烤 食品中。软曲奇是一种为美国人喜爱的饼干，但 由于其含糖量很高，达到30%〜35%左右，容易 造成肥胖，因此在此类饼干中添加L-阿拉伯糖， 能够抑制蔗糖的吸收，从而使人们减少对高糖饼 干造成肥胖的恐惧。同样，在高热量食品，比如 蛋糕、蛋黄派等烘焙食品中，添加_定量的L- 阿拉伯糖，能够降低单位能量密度而吸引更多的 消费者。但是目前还没有在烘焙产品中应用的相 关报告，市面上也没有相关产品。此外，在普通 焙烤食品中加入L-阿拉伯糖对面团流变学性质 的影响、对口感的影响、对加工工艺的影响等研 究国内外都还未见研究报道，目前江苏大学正在 对L-阿拉伯糖在焙烤食品中的应用进行一系列 的研究，近期将推出相关成果。另外，由于L- 阿拉伯糖美拉德反应强烈，代替蔗糖后将会影响 烘焙产品的风味和颜色，因此需要研究改变工艺 和配方，来平衡L-阿拉伯糖过于强烈的美拉德 反应的影响。相信在不远的将来，随着L-阿拉 伯糖的成本的降低，普通焙烤食品中添加L-阿 拉伯糖的相关研究将会受到广泛关注。此外，在 烹炸食品中，比如炸鸡块、烧鸡、烤肉等添加L -阿拉伯糖，会赋予其更丰富的香味和诱人的颜 色，但是未见应用报道，其作用机制有待于进一 步研究。
总之，与其它功能糖甜味剂相比较，L-阿拉伯糖在食品行业中的应用研究还处于初级阶 段，实际应用较少，主要用在少数几种功能性食 品中，与其他代糖甜味剂相比竞争力较弱。原因 可能一方面是其价格较高，另_方面则是消费者 对其认知程度较低，以及相关加工工艺、配方的 组成、操作技术等诸多问题均有待于进一步研 究。但是与木糖醇等糖醇相比，它的优点在于适 量食用不会带来腹泻等副作用问题，以及能够强 烈抑制蔗糖在人体内的吸收，因此在未来食品开 发应用上具有巨大的潜力。
2.2 L-阿拉伯糖在医药中的应用
近年来国际、国内的生理学家和营养学家就 L -阿拉伯糖在肠道内对糖类代谢的作用做了_ 系列深入研究，Danisco公司与丹麦哥本哈根大学 人类营养学院合作于2005年9月进行的临床试验 表明，L -阿拉伯糖对蔗糖的代谢转化具有阻断 作用，使得它在减肥、控制糖尿病等方面的应用 前景看好，但是研究发现，L-阿拉伯糖只能够 抑制蔗糖的分解，对大米等淀粉类食物没有影 响，然而如果配合L-阿拉伯糖和淀粉吸收的阻 逼剂（豆类，木槿提取物等）饲喂猪（以成人的 剂量），实验结果表明能够同时抑制淀粉和蔗糖 在猪肠道内的吸收，有效地降低血液循环中的葡 萄糖含量，因此，L-阿拉伯糖配合其它有效功 能成分，可以起到调节摄入热量的平衡，维护身 体的健康的作用M。
2.2.1治疗肠胃病和糖尿病
L-阿拉伯糖用于治疗肠胃病和糖尿病的相 关研究已有报道和专利，比如_种木糖和L-阿 拉伯糖（3 : 1)混合物的颗粒剂的专利，宣称能 够用于治疗肠胃疾病，改善肠道功能。山元英树 等研制一种含有L-阿拉伯糖一种血糖抑制剂， 能够显著抑制餐后的血糖水平124。随着临床实验 数据的积累，L -阿拉伯糖在治疗肠胃病和糖尿 病方面将会发挥更大的作用。
2. 2. 2 医药中间体
阿拉伯糖是一种重要的合成医药的中间体, 能够用来合成阿糖胞苷、阿糖腺苷、D-核糖、L -核糖、去氧核糖等125-26。也可合成核苷类抗 病毒药物，例如以L-阿拉伯糖为前体，经过十 步法最后合成抗乙肝病毒和抗Ep - stein - Barr病 毒活性试剂1- (2-氟-5甲基-0 - L-阿拉伯呋喃糖）-尿嘧啶（L - FMAU) 127-28 ;从L -阿 拉伯糖通过六步最终合成抗乙肝新药Telbivudine (核苷类似物，美国Idemx公司）等29-30。
2.2.3医药赋形剂和填充剂
L-阿拉伯糖由于其结构稳定、耐热性好、 无热量、具有类似蔗糖的甜味等特点，可以用来 作为医药赋形剂和填充剂，例如用于止咳糖浆、 片剂等不同剂型中。
随着技术的进步，L-阿拉伯糖在医药产业 中的应用会越来越广泛，作为一种重要中间体， 将是开发抗病毒类新药的重要原料，为促进药物 发展，提升人类的健康提供物质基础。
2. 3 L -阿拉伯糖在其他领域中的应用
除了在食品和医药行业中的应用，L-阿拉 伯糖还可用于香料合成、精细化工行业、生化试 剂等m。研究发现阿拉伯糖的反应型香精能够 产生柔和、丰富的香气，赋予使用香精的终端产 品的香味更接近自然和饱满33。此外，L-阿拉 伯糖还可以用于防褪色剂、生产L-阿拉伯糖醇 等，后者是一种应用非常广泛的稀有糖醇，在医 药、化工等行业具有广泛应用34。
3 L-阿拉伯糖的目前现状与挑战
尽管L-阿拉伯糖在自然界中的分布广泛、 但是含量相对较少，目前生产主要是采用化学制 备法或者生物法，以及化学合成等手段。化学制 备法主要是先碱液提取植物中半纤维素，然后酸 水解，工序繁杂、耗能高，而且生产过程产生酸 碱废液多，造成严重的环境污染。生物转化法是 近年来研究的热点，日本Unitika公司已经成功开 发出酶法生产L-阿拉伯糖，但是目前还是生产 成本较高，中国的福田药业、唐传生物科技、唐 和糖等公司相继也开发了 L-阿拉伯糖的生产工 艺，为市场提供了高纯度的L -阿拉伯糖产品。 其中福田药业公司利用木糖废液再利用提取L- 阿拉伯糖，大大降低了L-阿拉伯糖的生产成本， 为L-阿拉伯糖的广泛应用提供了价格优势。化 学合成方法目前还处于实验室阶段，主要问题是 原料成本高和分离纯化等瓶颈问题。因此，采用 先进的生物酶法，改进下游工业技术是降低制造 成本和未来大规模生产L-阿拉伯糖的重要途径之一。
由于以上所述的局限，目前国内外L-阿拉 伯糖生产量相对较小，与同类甜味剂相比较价格 较高，影响了其进一步的应用，并且对于其应用 机理的研究还处于初步阶段。因此，未来的研究 重点将包括以下几个方向：（1)生产L-阿拉伯 糖的工艺技术的进步，降低成本压力，提高竞争 力，诸如对酶法工艺的优化，对阿拉伯糖苷酶的 定向进化改造提高酶活性等34。（2)基因技术 改造植物，通过对相应植物的能够表达L-阿拉 伯糖的基因进行改造异源表达，提高L-阿拉伯 糖在植物中的含量，从而降低了生产成本。（3) 进一步研究L-阿拉伯糖在人体内的代谢和对人 体的影响机制，包括对胰岛素分泌调节作用等， 与纤维素、其他糖醇的协同机制；尽管已经有一 些相关研究，但是对于L-阿拉伯糖的作用机制 的研究不够充分和缺乏长期临床实验数据的支 持。（4)在食品工业中的应用基础研究，包括在 饮料中对口感的影响和饮料稳定性的影响，在焙 烤食品中对面团流变学的影响、对焙烤食品色香 味的影响、代替蔗糖后对产品加工工艺的影 响等。
4结语
总之，阿拉伯糖作为一种新兴的甜味剂已经 逐渐被人们所接受，由于其保健功能的特性逐渐 为人们所认知，目前已经展现出较好的工业化前 景和广泛的社会效益。相信随着技术的进步和商 业的发展，L-阿拉伯糖将会得到更广泛的应用。
糖伴随着饮食能量和食品犒赏贯穿于人类历史，由于人类对甜味接受的人体机理，例如多巴 胺、复合胺、内基因子阿片肽等，所以糖能够使 人产生愉悦的感觉，因此，作为强力的食品消费的促进剂，糖常常用于推介新的食品产品。糖 作为生物体维持生命活动的主要能量来源，主要 是六碳糖（蔗糖、淀粉等多糖与果糖、葡萄糖等 单糖和糖醇类），几千年来为人类提供主要的热量能源。但是近两百多年来，随着进入工业社 会，人类饮食结构发生了巨大的变化，不仅糖的 摄入量大大提高，而且很多糖以液体形式被摄 食。在人类生理学状态没有改变的情况下，糖的 过多摄入导致了糖尿病、肥胖、心血管疾病等_ 系列健康问题；在_项对1〜13岁的儿童和青少 年的饮食调查中发现，影响健康的最重要因素是 糖的摄入量过高2，。因此近些年来不含或者低 卡路里的代糖甜味剂受到广泛关注。其中，L- 阿拉伯糖作为一种新型的糖类甜味剂，具有和蔗 糖非常相似的甜味，在人肠道中不产生热量，近 年来受到广泛关注。
L-阿拉伯糖具有很强的非竞争性抑制蔗糖 吸收的功能，能够抑制吸收蔗糖带来的血清中葡 萄糖的浓度升高H ,因此可以作代糖甜味剂为糖 尿病人、肥胖者、高血压患者所食用。此外，L -阿拉伯糖还可以作为合成某些药物的前体，比 如治疗肝病的某些类核苷药物5,在食品、医 药、精细化工等领域具有广泛的应用前景。
1 L-阿拉伯糖的特性 1.1理化性质
L-阿拉伯糖（L- (+)-阿戊糖/L- (+)-树胶醛糖，CH2OH (CHOH^CHO)是 五碳醛糖（结构式见图1),为无色、无味结晶粉
末，相对密度U42。）1.585熔点为154°C〜158°C,易溶于水，微溶于乙醇，不溶于醚、甲 醇和丙酮6 ,对热和酸稳定&]。L -阿拉伯糖是 植物细胞壁的一种常见的成分，以阿拉伯聚糖、 木聚糖等形式广泛的存在于植物王国；也是谷类 半纤维素的主要成分之_，诸如玉米、小麦、燕 麦、大米、果胶、苹果中均含有一定量的L-阿 拉伯糖。L-阿拉伯糖通常通过从植物中化学方
法提取方法获得，近年来酶水解方法逐渐得到应 用，从而降低了对环境的污染和节约能耗6-11。 此外，也有化学合成方法的报道M。
1.2功能以及作用机理
L-阿拉伯糖的味道与蔗糖非常接近，但是 甜度仅为蔗糖的一半。自然状态的阿拉伯糖以L -形式存在，它不能够被动物代谢，因此是一种 非卡路里糖。它最主要的生理作用是对小肠二糖 水解酶类中与蔗糖消化相关的酶类的强烈选择性 抑制， 因此抑制了摄入的碳水化合物分解为葡萄 糖和果糖的速度和效率，从而降低了小肠对葡萄 糖和果糖的吸收，而对小肠黏膜中麦芽糖酶、异 麦芽糖酶、海藻糖酶、乳糖酶等没有影响，对胰 腺中淀粉酶也没有抑制作用413,4。Sanai等人的 研究通过14C标记蔗糖证明了 L -阿拉伯糖对蔗糖 吸收的抑制作用，蔗糖中添加3%〜5%的L -阿 拉伯糖能够对蔗糖在小肠内的吸收带来40 -60% 的降低1]。周克夫等人研究发现L -阿拉伯糖能 够显著改善肥胖模型的小白鼠的糖耐受量，以及 促使n型糖尿病兔子模型的血糖降低和提高了其 糖耐受量，并且能够抑制脂肪生成酶的活性和血 清甘油三脂的水平E617]。这些研究表明，L-阿 拉伯糖对稳定血糖、减少糖尿病、以及预防肥胖 等方面具有重要意义。另外，动物实验表明，与 其他难吸收糖类一样，L-阿拉伯糖具有促进小 肠部位对钙的吸收作用，而高钙摄入可以降低肠 道脂肪的吸收和脂质代谢^19 ,在降低脂肪细胞 钙内流的同时也可能抑制肝细胞内钙内流，减少 极低密度脂蛋白（V-LDL)的合成，从而减少 由其转化而来的低密度脂蛋白（LDL) 20。
2 L-阿拉伯糖的应用
L -阿拉伯糖作为功能性甜味剂和医药中间 体，已经逐渐被应用于食品加工业和医药化工工 业中。近年来，国际上尤其是日本对阿拉伯糖的 功能机理作了较为深入的研究，并且被逐步应用 到健康食品中。美国食品药品监督局（FDA)和 曰本厚生省分别将其列入食品添加剂和特定健康 食品添加剂类，中国卫生部也于2008年批准为新 资源食品，这些政策法规的制定和学术界的研究 —起推动了 L-阿拉伯糖在食品和医药等工业中的应用。
2.1 L -阿拉伯糖在食品中的应用
通过减少糖在食物中的含量、以及抑制碳水 化合物在肠道内的分解吸收、从而达到减少能量 的吸收来试图解决糖摄入过多的策略，是目前研 究的热点之_。L-阿拉伯糖作为食品添加剂已 经被应用在功能食品当中，主要包括：
2.1.1作为甜味剂直接部分替代蔗糖
例如日本推出的健康糖，其成份组成是97% 蔗糖和3%的L -阿拉伯糖，作为传统蔗糖的代替 品在超市货架上销售，供家庭主妇在厨房使用。 这样在加工成添加糖食品的时候，至少抑制了 20%〜40%的蔗糖的吸收量，等同于降低了食物 中的蔗糖含量，有利于健康。
2.1. 2针对糖尿病病人的功能糖产品
如日本Unitika公司开发了商品名‘‘阿拉伯糖 N”的产品，其成分组成主要是由100g难消化糊 精中添加7. 5g阿拉伯糖组成。长期饮用能够显著 的抑致血糖升高，其功效比单独摄取L-阿拉伯 糖或者难消化糊精相比有超过10倍增长。作用原 理是L -阿拉伯糖强烈抑制了小肠内蔗糖酶的作 用后，难消化性糊精又进一步抑制淀粉酶、葡萄 糖淀粉酶等酶活性，继续阻碍小肠对碳水化合物 的吸收，从而最大程度上减少糖的吸收，起到对 血糖的调节作用。
2.1.3功能性饮料
液体含糖饮料是造成人类过量食用添加糖的 主要原因之_,比如各类可乐和果汁类，都含有 较多的糖分。藤生的_项专利中表示：在饮料中 添加一定量的L -阿拉伯糖，饮用8周，平均降 低体重3%〜5% M。持田会社开发了一直在日 本减肥食品中销量非常好的速溶减肥茶（BEKO- RINA),包括乌龙茶、红茶、原味等多种口味。 Unitika公司开发了含有纤维素的速溶饮料（Ara- binist),可以添加在水、茶、果汁中饮用，每包 (6.2g)中主要成分有3.6g纤维和0.3g阿拉伯 糖，主要宣称是能够减少糖的吸收和降低血糖 值。此外也有在果实蔬菜汁饮料中添加L-阿拉 伯糖的研究122。
2.1.4功能性胶囊
胶囊类产品的特点是食用方便、易携带、稳 定性好、摄入量易控制。通常是以L-阿拉伯糖
为主要原料，同时添加其它功能性元素，达到多 重维护身体健康效果。例如立新国际公司的一种 控制体重胶囊（EqualEAN),由L-阿拉伯糖和 人参提取物、阿拉伯胶、蒲公英根、卷耳、芦荟 胶等成分构成，宣称能够起到控制碳水化合物平 衡，使糖转化为能量而避免转化为脂肪，从而起 到控制体重的作用。日本的一种三元联防普拉斯 减肥胶囊，主要成分是钾、L-阿拉伯糖、糊精 等，通过三联复合作用控制糖分、水分、盐分的 吸收，达到减肥的效果，并且添加了维生素C、 叶酸、维生素B群等营养强化元素，与其它减肥 产品相比，更注重弥补对减肥过程中可能出现的 人体能量不足和微量元素摄入不足，减少减肥过 程中营养摄入不足对身体造成的伤害。
2.1.5在焙烤食品中的应用
L-阿拉伯糖分子结构相对稳定，在高温下 不易被分解，因此可以作为代糖甜味剂用于焙烤 食品中。软曲奇是一种为美国人喜爱的饼干，但 由于其含糖量很高，达到30%〜35%左右，容易 造成肥胖，因此在此类饼干中添加L-阿拉伯糖， 能够抑制蔗糖的吸收，从而使人们减少对高糖饼 干造成肥胖的恐惧。同样，在高热量食品，比如 蛋糕、蛋黄派等烘焙食品中，添加_定量的L- 阿拉伯糖，能够降低单位能量密度而吸引更多的 消费者。但是目前还没有在烘焙产品中应用的相 关报告，市面上也没有相关产品。此外，在普通 焙烤食品中加入L-阿拉伯糖对面团流变学性质 的影响、对口感的影响、对加工工艺的影响等研 究国内外都还未见研究报道，目前江苏大学正在 对L-阿拉伯糖在焙烤食品中的应用进行一系列 的研究，近期将推出相关成果。另外，由于L- 阿拉伯糖美拉德反应强烈，代替蔗糖后将会影响 烘焙产品的风味和颜色，因此需要研究改变工艺 和配方，来平衡L-阿拉伯糖过于强烈的美拉德 反应的影响。相信在不远的将来，随着L-阿拉 伯糖的成本的降低，普通焙烤食品中添加L-阿 拉伯糖的相关研究将会受到广泛关注。此外，在 烹炸食品中，比如炸鸡块、烧鸡、烤肉等添加L -阿拉伯糖，会赋予其更丰富的香味和诱人的颜 色，但是未见应用报道，其作用机制有待于进一 步研究。
总之，与其它功能糖甜味剂相比较，L-阿拉伯糖在食品行业中的应用研究还处于初级阶 段，实际应用较少，主要用在少数几种功能性食 品中，与其他代糖甜味剂相比竞争力较弱。原因 可能一方面是其价格较高，另_方面则是消费者 对其认知程度较低，以及相关加工工艺、配方的 组成、操作技术等诸多问题均有待于进一步研 究。但是与木糖醇等糖醇相比，它的优点在于适 量食用不会带来腹泻等副作用问题，以及能够强 烈抑制蔗糖在人体内的吸收，因此在未来食品开 发应用上具有巨大的潜力。
2.2 L-阿拉伯糖在医药中的应用
近年来国际、国内的生理学家和营养学家就 L -阿拉伯糖在肠道内对糖类代谢的作用做了_ 系列深入研究，Danisco公司与丹麦哥本哈根大学 人类营养学院合作于2005年9月进行的临床试验 表明，L -阿拉伯糖对蔗糖的代谢转化具有阻断 作用，使得它在减肥、控制糖尿病等方面的应用 前景看好，但是研究发现，L-阿拉伯糖只能够 抑制蔗糖的分解，对大米等淀粉类食物没有影 响，然而如果配合L-阿拉伯糖和淀粉吸收的阻 逼剂（豆类，木槿提取物等）饲喂猪（以成人的 剂量），实验结果表明能够同时抑制淀粉和蔗糖 在猪肠道内的吸收，有效地降低血液循环中的葡 萄糖含量，因此，L-阿拉伯糖配合其它有效功 能成分，可以起到调节摄入热量的平衡，维护身 体的健康的作用M。
2.2.1治疗肠胃病和糖尿病
L-阿拉伯糖用于治疗肠胃病和糖尿病的相 关研究已有报道和专利，比如_种木糖和L-阿 拉伯糖（3 : 1)混合物的颗粒剂的专利，宣称能 够用于治疗肠胃疾病，改善肠道功能。山元英树 等研制一种含有L-阿拉伯糖一种血糖抑制剂， 能够显著抑制餐后的血糖水平124。随着临床实验 数据的积累，L -阿拉伯糖在治疗肠胃病和糖尿 病方面将会发挥更大的作用。
2. 2. 2 医药中间体
阿拉伯糖是一种重要的合成医药的中间体, 能够用来合成阿糖胞苷、阿糖腺苷、D-核糖、L -核糖、去氧核糖等125-26。也可合成核苷类抗 病毒药物，例如以L-阿拉伯糖为前体，经过十 步法最后合成抗乙肝病毒和抗Ep - stein - Barr病 毒活性试剂1- (2-氟-5甲基-0 - L-阿拉伯呋喃糖）-尿嘧啶（L - FMAU) 127-28 ;从L -阿 拉伯糖通过六步最终合成抗乙肝新药Telbivudine (核苷类似物，美国Idemx公司）等29-30。
2.2.3医药赋形剂和填充剂
L-阿拉伯糖由于其结构稳定、耐热性好、 无热量、具有类似蔗糖的甜味等特点，可以用来 作为医药赋形剂和填充剂，例如用于止咳糖浆、 片剂等不同剂型中。
随着技术的进步，L-阿拉伯糖在医药产业 中的应用会越来越广泛，作为一种重要中间体， 将是开发抗病毒类新药的重要原料，为促进药物 发展，提升人类的健康提供物质基础。
2. 3 L -阿拉伯糖在其他领域中的应用
除了在食品和医药行业中的应用，L-阿拉 伯糖还可用于香料合成、精细化工行业、生化试 剂等m。研究发现阿拉伯糖的反应型香精能够 产生柔和、丰富的香气，赋予使用香精的终端产 品的香味更接近自然和饱满33。此外，L-阿拉 伯糖还可以用于防褪色剂、生产L-阿拉伯糖醇 等，后者是一种应用非常广泛的稀有糖醇，在医 药、化工等行业具有广泛应用34。
3 L-阿拉伯糖的目前现状与挑战
尽管L-阿拉伯糖在自然界中的分布广泛、 但是含量相对较少，目前生产主要是采用化学制 备法或者生物法，以及化学合成等手段。化学制 备法主要是先碱液提取植物中半纤维素，然后酸 水解，工序繁杂、耗能高，而且生产过程产生酸 碱废液多，造成严重的环境污染。生物转化法是 近年来研究的热点，日本Unitika公司已经成功开 发出酶法生产L-阿拉伯糖，但是目前还是生产 成本较高，中国的福田药业、唐传生物科技、唐 和糖等公司相继也开发了 L-阿拉伯糖的生产工 艺，为市场提供了高纯度的L -阿拉伯糖产品。 其中福田药业公司利用木糖废液再利用提取L- 阿拉伯糖，大大降低了L-阿拉伯糖的生产成本， 为L-阿拉伯糖的广泛应用提供了价格优势。化 学合成方法目前还处于实验室阶段，主要问题是 原料成本高和分离纯化等瓶颈问题。因此，采用 先进的生物酶法，改进下游工业技术是降低制造 成本和未来大规模生产L-阿拉伯糖的重要途径之一。
由于以上所述的局限，目前国内外L-阿拉 伯糖生产量相对较小，与同类甜味剂相比较价格 较高，影响了其进一步的应用，并且对于其应用 机理的研究还处于初步阶段。因此，未来的研究 重点将包括以下几个方向：（1)生产L-阿拉伯 糖的工艺技术的进步，降低成本压力，提高竞争 力，诸如对酶法工艺的优化，对阿拉伯糖苷酶的 定向进化改造提高酶活性等34。（2)基因技术 改造植物，通过对相应植物的能够表达L-阿拉 伯糖的基因进行改造异源表达，提高L-阿拉伯 糖在植物中的含量，从而降低了生产成本。（3) 进一步研究L-阿拉伯糖在人体内的代谢和对人 体的影响机制，包括对胰岛素分泌调节作用等， 与纤维素、其他糖醇的协同机制；尽管已经有一 些相关研究，但是对于L-阿拉伯糖的作用机制 的研究不够充分和缺乏长期临床实验数据的支 持。（4)在食品工业中的应用基础研究，包括在 饮料中对口感的影响和饮料稳定性的影响，在焙 烤食品中对面团流变学的影响、对焙烤食品色香 味的影响、代替蔗糖后对产品加工工艺的影 响等。
4结语
总之，阿拉伯糖作为一种新兴的甜味剂已经 逐渐被人们所接受，由于其保健功能的特性逐渐 为人们所认知，目前已经展现出较好的工业化前 景和广泛的社会效益。相信随着技术的进步和商 业的发展，L-阿拉伯糖将会得到更广泛的应用。
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