酵母β-葡聚糖——多糖新食品原料

酵母是一种重要的食品和工业微生物，在其细胞壁中存在大量β-1,3/1,6-葡聚糖。酵母β-葡聚糖无味无臭，不溶于水、乙醇、丙酮等有机溶剂，具有增强动物免疫力、抗肿瘤、抗感染、抗病毒、降低胆固醇、促进伤口愈合等功能^[1]，已经被卫生部批准为新资源食品，可以添加到乳制品、功能饮料、焙烤制品、糖果等各种食品中。卫生部2012年第6号公告已将酵母β-葡聚糖使用范围扩大至较大婴儿配方乳粉。

由于酵母β-葡聚糖不仅具有很好的增强免疫力等功效，还具有脂肪样口感，可作为低卡路里食品添加剂，在色拉调料、奶酪类似物等冷冻甜点中作为脂肪替代物使用，具有广泛的应用价值。

1.  酵母β-葡聚糖及其的功能

酵母β-葡聚糖是一种水不溶性的有分支聚合物，主链以β-1,3糖苷健结合，支链以β-1,6糖苷健结合，占酵母细胞壁干重的30％～35％。通过电子显微镜以及其他的分析手段，科学家们了解了酵母β-葡聚糖的空间结构，它的分子量从几万到几十万不等，是以三股螺旋形式存在^[2]。

图1  酵母β-1,3-D-葡聚糖分子结构

1.1 增强免疫力

由口服的酵母β-葡聚糖与其他的食物成分不同，他们不被胃和肠道中的酸或酶水解而直接通过小肠。小肠粘液细胞上的巨噬细胞通过β-葡聚糖受体吸收β-葡聚糖，接着立刻激活这些细胞。β-1,3-D-葡聚糖通过刺激巨噬细胞^[3]，一种能够在保护和增强免疫系统方面发挥广泛作用的白细胞来发挥作用，保护身体不受可能的健康危害物质的危害。巨噬细胞是涉及非特异性免疫的一类主要细胞。它能吞噬外来粒子并摧毁他们。巨噬细胞还给别的免疫细胞如B细胞和T细胞提供信号，使他们象感染的地方移动。它还可以产生生长因子来修复受损组织。

1.2抗感染、提高抗病能力

科学研究证明^[4]，酵母β-葡聚糖能明显增加抗生素的效力；当其和抗生素联合使用的时候，其刺激巨噬细胞的作用能够增加药物的治疗效果。在β-1,3-D-葡聚糖增强人体自身与抗细菌能力的同时，抗生素可抑制细菌的侵略，提高了人体的抗病力。大白鼠腹膜炎的实验证实，单独使用β-1,3-D-葡聚糖的大自鼠有80%的存活率（对照组的存活率为20%），单独使用抗生素组的存活率为65%，而合并使用二者则有10match0%的存活率。

1.3 降低血脂

β-1,3-D-葡聚糖有吸收胆汁酸和促使胆汁酸排出体外的作用，促进胆固醇向胆汁酸转化，维持胆固醇固有的正常代谢。Nicolosi^[5] 等对15个肥胖的高胆固醇男性进行了研究。在研究中病人保持着相同的身体重量，在第七周能够明显降低血液中总胆固醇含量的8％，在第七周的基础上第八周又降低了6％。

2. 酵母β-葡聚糖在食品中的应用  

2.1 在乳制品中的应用

酵母β-葡聚糖还可以作为脂肪替代物应用于奶酪、冰淇淋等乳制品中。宫艳艳等^[7]研究发现随酵母β-葡聚糖用量的增加，冰淇淋硬化后的硬度增加。酵母β-葡聚糖的加入使产品具有较高的膨胀率，40%以内的地质样品是可以被接受的。Konukala^[8]研究葡聚糖在低脂Cheddar干酪中的应用，结果显示，随脂肪替代量的增加，产品与低脂对照相比硬度、脆性、融流指数更低，干酪样品弹性和内聚性相近。

2.2在肉制品中的应用

对于肉制品来说，多汁、鲜嫩、滑润是人民所渴望的感官特性。酵母β-葡聚糖由于其特殊的结构特性，在肉制品中使用具有增强肉制品持水能力、改善脆度、硬度等功能。王淼等^[6]通过研究发现，酵母β-葡聚糖在肉制品如火腿肠中可以替代其中脂肪以制备低脂火腿肠，克服降低脂肪导致的质构和感官下降。使用3-4%可以明显改善肉制品的脆度、硬度、弹性、胶粘性、咀嚼性等质构、口感指标。

2.3 在焙烤制品中的应用

焙烤食品是食品工业的一个重要组成部分，但焙烤食品往往需要较多的油脂以增进焙烤食品的色、香、味等。酵母β-葡聚糖在焙烤食品中可以作为脂肪替代物来降低蛋糕、面包等食品中的油脂。宫艳艳等^[7]研究了酵母β-葡聚糖作为脂肪替代品替代重油蛋糕配方中的部分脂肪。结果表明，蛋糕中的水分含量随着蛋糕中脂肪含量的减少而增加。酵母β-葡聚糖的加入使重油蛋糕的弹性、胶着性和回复性均有所增加，同时改善了重油蛋糕的咀嚼性，加入20％脂肪替代品的蛋糕感官指标与传统重油蛋糕较为接近。

2.4 在其它食品中的应用

酵母β-葡聚糖具有膳食纤维样的功效，作为大分子可以改变流动性、乳化性等以用于各种食品中。Thammakiti^[9]将酵母β-葡聚糖作为乳化稳定剂应用于蛋黄酱中，不但能有效保持蛋黄酱的乳化稳定性，且能够强化纤维素阻止脂类吸收的作用，促进胆固醇的排出，增加肠道蠕动。

此外酵母β-葡聚糖还是功能性食品的重要原料，具有增强免疫力、抗感染、抗辐射等功效，可以作为功能食品和膳食补充剂的原料应用于此类产品中。

3. 展望

酵母β-葡聚糖不仅具有很好的生理功能，而且具有理想的应用功效，在食品领域可以作为脂肪替代、增稠剂、乳化剂等广泛应用于各种食品中。作为新兴的食品原料，它的更广泛的应用价值还有待于进一步的研究和开发。

参考文献：

[1] Brown, G. D., and S. Gordon. Fungal β-glucans and mammalian immunity. Immunity 2003, 19:311.

[2]Magnelli,P. A refined method for the determination of saccharamyces cerecisiae cell wall composition and glucan structure. Analytical Biochemistry, 301:136.

[3] Brown, G. D., and S. Gordon. Immune recognition: a new receptor for β-glucans. Nature 2001, 413:36.

[4]Bowers GJ,Patchen ML,Mac Vittie TJ,et al. Glucan enhances survival in an intraabdominal infection model. J Surg Res. 1989, 47:183.

[5] Nicolosi R, Bell S J, Bistrian B R, et al. Changes in plasma lipids from a yeast- derived-glucan fiber in hypercholesterolemic patients. J Clin Nutr, 1998, 34:189.

[6] 王淼, 陈玉添. 酵母葡聚糖在肉制品中的应用研究.食品机械, 2001,  82:32.

[7] 宫艳艳, 徐学明. 酵母β-葡聚糖脂肪替代品在重油蛋糕中的应用. 食品与发酵工业. 2007, 33:40.

[8] Konuklar G., Inglett G E, Warner K, etc. Use of a β-glucan hydrocolloidal suspension in the manufacture of low-fat Cheddar cheeses: texture properties by instrumental methods and sensory panels. Food Hydrocolloids, 2004, 18:535.

[9] Worrasinchai S, Suphantharika M, Pinjai S, etc. β-glucan prepared from spent brewer's yeast as a fat replacer in mayonnaise. Food Hydrocolloids, 2006, 20:68.

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