文：榆木
来源：食研汇FTA（ID：FTA_21FOOD）
膳食纤维市场，在创新与竞争中不断成长。据中研普华调研数据显示，2022年我国膳食纤维产量达23.28万吨，产值达44.49亿元，预计2026年增至55.69亿元。
8月15日，法国Solabia集团子公司荷兰营养保健品公司BioActor，开发出经过临床验证的小麦胚乳阿拉伯木聚糖提取物“Naxus”，经研究，该物质对血糖控制和增强饱腹感有显著促进作用。
2018年，美国FDA批准阿拉伯木聚糖作为一种膳食纤维，可被允许添加在食品或膳食补充剂中；2022年3月14日，我国CFSA就对新食品原料阿拉伯木聚糖公开征求意见。
此次提取物Naxus的开发丰富了对阿拉伯木聚糖功能性的研究，拓展了其应用的更多可能性。
01
增加饱腹感的益生元“Naxus”
阿拉伯木聚糖（Arabinoxylan，简称AX）是一种半纤维素，与纤维素共同存在于大多数植物细胞壁内的一类杂聚多糖，由阿拉伯糖和木糖组成。
阿拉伯木聚糖的主要来源为小麦、黑麦、燕麦、青稞、高粱和玉米等谷物麸皮，根据溶解性分为水溶性阿拉伯木聚糖（WEAX） 和水不溶性阿拉伯木聚糖（WUAX）［1］。
图源：unsplash
该物质所特有的乳化能力、高粘性及阿拉伯糖与木糖的结构占比，决定了其抗氧化、益生活性、免疫活性、调节血糖方面的功能，被广泛应用在食品和药品行业中。
1）抗氧化
机体代谢产生的自由基可被生物体内的抗氧化系统所平衡，否则当自由基积累过多时，会进攻脂质、蛋白质和DNA等重要生物大分子。
研究发现，阿拉伯木聚糖具有较好的抗氧化性，例如印度小米来源的阿拉伯木聚糖因含有羟基肉桂酸（咖啡酸、香豆酸和阿魏酸）而具有一定的抗氧化效果，一种名为“JK48”品种的小米则因具有酚酸种类多且阿魏酸含量高，所以自由基清除能力和铁离子还原能力极强。
2）血糖调节
临床实验发现，阿拉伯木聚糖能够抑制小鼠胰岛细胞凋亡，促进胰岛素分泌，减少葡萄糖摄入。究其原因，阿拉伯木聚糖凝胶具有一定黏度特性，能够延缓胃排空速度，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。
3）益生活性
阿拉伯木聚糖作为一种益生元，能够促进肠道有益菌增殖，改善肠道菌群数量和结构。
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而引起胀气和不适，阿拉伯木聚糖不被机体的消化酶系统所消化和吸收，在进入肠后端时才会被特定的戊聚糖水解酶所降解。
本次BioActor所开发的阿拉伯木聚糖提取物“Naxus”，即一种益生元，一方面，Naxus可促进短链脂肪酸（SCFA）的产生，并通过诱导GPR43受体信号提高胰岛素敏感性，并触发激素的产生，从而引起饱腹感。
同时，Naxus可以选择性地促进双歧杆菌和软酸杆菌等肠道有益菌的生长，Naxus长链结构的特性，使其在每天摄入≤15g情况下，不会引起胃肠道症状，如胀气、腹胀、痉挛或恶心。
BioActor的临床试验对象为体重处于健康范围（BMI 20.0-24.9）的成年男性，经过21天的随机对照交叉试验，食用Naxus和菊粉混合物组卡路里摄入显著减少，且体重有所减轻。
目前，BioActor已着手开始推进Naxus在增强和定制营养产品方面的研发进程。
02
让面制品更好吃
作为添加剂，阿拉伯木聚糖是一种膳食纤维，在面团加工过程中会与其主要组分发生相互作用，从而影响面团特性和面制品品质。
目前，全球对于阿拉伯木聚糖产品的研究主要有蒸煮类、焙烤类、油炸类面制品等，主要通过其结构上的羟基与水发生氢键作用，降低水分子的流动性，增加面团中结合水的比例，达到增强面团的持水能力。
图源：unsplash
·蒸煮类面制品：研究发现，随阿拉伯木聚糖添加量的增加，与淀粉发生相互作用，提高了淀粉分子间的相互交联和分子链的有序排列，从而使面条的硬度和咀嚼性增加，适宜添加量在0.25%-1.0%之间。
·烘焙类面制品：阿拉伯木聚糖的持水性和表现粘度密切相关，烘焙过程中，阿拉伯木聚糖会发生分解并释放水分，使得面团在烘烤过程中保持水分，同时减缓较高温度下的淀粉糊化；同时，还能作为代糖，制作低糖、低能量和高膳食纤维的饼干。
·油炸类面制品：在油炸过程中，通过糖基化反应，WEAX 可以与面筋蛋白结合，增强面团持气能力，从而能增加油炸物的比体积和含油量，在一定程度上改善食品的品质。
原料端，2023年5月，食品初创企业Comet Bio在丹麦开设了一家新的生产设施，生产阿拉伯木聚糖膳食纤维，年产量为400多万公斤。
这也是全球首家开发并向市场推出一种纯化的、易于使用的阿拉伯木聚糖成分的企业，公司从玉米秸秆、酿酒用谷物废料、小麦秸秆、大豆外壳和其他作物剩余物进行回收利用，转化为阿拉伯木聚糖膳食纤维和纤维素乙醇，应用在橡皮糖和碳酸饮料中。
图源：Comet Bio官网
成品端，Delvix花园的“米糠阿拉伯木聚糖营养补充粉”采用水稻的内壁细胞为提取来源，不含大豆、鸡蛋、牛奶、麸质和非转基因食品原料，产品阿拉伯木聚糖化合物含量≥95%，能够补充人体日常所需的膳食纤维、提升免疫力。
图源：亚马逊
Lane Innovative的“免疫调节补充剂”主打减缓压力、抗初老等功效，其阿拉伯木聚糖来源于香菇细胞壁中提取的酶修饰米糠半纤维素，同时添加了日本海藻中提取的氨基酸HAL，强化吸收效果。
图源：亚马逊
亚洲方面，日本大和药品株式会社研制的BioBran MGN-3是米糠来源的阿拉伯木聚糖化合物，能够作为食物补充剂，为肠胃敏感、需要补充高膳食纤维、提升抵抗力人群提供更多选择，产品每日建议随餐服用≤500mg。
图源：亚马逊
目前，食品领域对于阿拉伯木聚糖的关注报道大多集中于提取纯化方面，其功能特性的开发、结构与功能间的联系还需要深入研究，以展现其在食品、化妆品领域应用的更多经济效益。
参考来源：
[1]SNCHEZ-BASTAＲDO N， ＲOMEＲO A， ALONSO E． Extraction of arabinoxylans from wheat bran using hydrothermal processes assisted by heterogeneous catalysts ［J］． Carbohydrate Polymers， 2017， 160: 143 － 152．
[2]Gill, S.K.; Rossi, M.; Bajka, B.; Whelan, K. Dietary fibre in gastrointestinal health and disease. Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol.2021, 18, 101–116.
[3]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．
[4]杨莎． 碱提阿拉伯木聚糖对小麦面团及其组分特性的影响 [D]; 江南大学， 2017．
[5]张明皓， 贾鑫， 闫文佳， 等． 小麦阿拉伯木聚糖对鲜湿面条品质的影响 [J]． 中国食品学报， 2022， 22（02）：233-240．
[6] LI C F, CHEN G J, RAN C X, et al. Adlay starch-gluten composite gel: effects of adlay starch on rheological and structural properties of
gluten gel to molecular and physico-chemical characteristics [J]. Food Chemistry, 2019, 289:121-129.
评论