葡聚糖在食品及药品等行业中的应用

疫情结束后，消费者对免疫力的重视引起了食品和膳食补充剂行业的关注。β-葡聚糖作为一种出色的免疫增强膳食纤维成分备受瞩目。除了提升人体免疫功能外，β-葡聚糖还能增加食品的纤维含量，减少糖和脂肪的使用，并保持原有的质地和口感，符合健康饮食的需求。随着人们健康意识的增强和对功能性成分的关注，对β-葡聚糖的需求在未来几年中将持续增加。

葡聚糖是一种由D-葡萄糖单体组成的多糖，根据D-葡萄糖单元之间的糖苷键类型，可以分为α-葡聚糖和β-葡聚糖。日常生活中，我们常见的是α-葡聚糖，它是由单糖构成的糖，存在于糯米、小麦等食物中。而β-葡聚糖相对较少，主要存在于海草、平菇和黑木耳等。相比于α-葡聚糖，β-葡聚糖具有更多的生理活性，发挥的作用更为广泛。

不同来源的α-葡聚糖特点及应用：

可以分为淀粉α-葡聚糖和壳聚糖α-葡聚糖。

淀粉α-葡聚糖是一种支链状的多糖分子，由大量葡萄糖单元组成。它的分子结构呈分支树状，其中主链由α-1,4-葡萄糖连接形成，而分支点由α-1,6-葡萄糖键连接。其主链由数千个葡萄糖单元组成，而分支通常在每个24-30个葡萄糖单元之间发生。这种分支结构赋予淀粉α-葡聚糖在水中形成胶状物质的特性。它在食品工业中广泛应用作增稠剂、保湿剂和乳化剂，用于提高食品的稳定性、口感和保质期。此外，在纺织工业中，它还用于对棉、麻等纤维进行上浆，增加纤维的光泽和强度。

糯米α-葡聚糖主链由α-1,4/1,6-葡聚糖连接而成。在食品工业中，它作为增稠剂、胶凝剂和稳定剂，能够改善食品的质地和口感。在医药领域，它作为药物的载体和缓释剂，可提高药物的稳定性和延长释放时间，同时还可应用于医用材料制备，如创面敷料和外科缝合线。化妆品和个人护理产品中，糯米α-葡聚糖常被用作增稠剂、稳定剂和保湿剂，有助于改善产品的质地和稳定性，并提供保湿效果。

不同来源的β-葡聚糖，从谷物、酵母、藻类到生物发酵等，每种来源的β-葡聚糖都能发挥重要的免疫调节作用。这些特性包括降血糖血脂、维持肠道健康、增强免疫功能和改善食品特性等。

谷物来源的β-葡聚糖：青稞、大麦、燕麦、黑麦等谷物中的β-葡聚糖是由葡萄糖单元通过β-1,3或β-1,4-葡萄糖键连接而成，主要功能是降血糖血脂，维护肠道健康。大米β-葡聚糖是一种非淀粉多糖，可以阻碍淀粉、蛋白质等物质的消化和吸收，调节血糖血脂，降低心血管疾病的风险。此外，大米β-葡聚糖还具有调节免疫力的功能，增强巨噬细胞的活性和吞噬能力。适合添加到谷物棒、奶昔等代餐食品中。

酵母、真菌来源的β-葡聚糖：酵母和猴头菇来源的β-葡聚糖，通过β-1,3-和β-1,6-葡萄糖键连接，而灵芝孢子通过β-1,3-、β-1,4-及β-1,6-葡萄糖键，它们主要功能是增强免疫功能。酵母β-葡聚糖存在于酵母细胞壁中，不溶于水。它可以与特异性受体结合，通过胞吞作用进入淋巴系统，从而发挥免疫调节作用。酵母β-葡聚糖能够与巨噬细胞特异性结合，激发和活化免疫因子，增强免疫功能。此外，酵母β-葡聚糖还能提高食物的保水性、稳定性和乳化性，可部分替代脂肪用于冰淇淋、肉制品和乳制品等食品中。

藻类来源的β-葡聚糖：一种由葡萄糖单元通过β-1,3-葡萄糖键连接而成的多糖，主要功能是增强免疫功能。藻类来源的β-葡聚糖与酵母β-葡聚糖具有相似的结构和功效，可以作为免疫调节剂使用。裸藻β-葡聚糖是近年备受关注的新食品原料，其含量较高，通常可达到30%-70%。与酵母来源的β-葡聚糖相比，裸藻β-葡聚糖具有线性1,3结构，易于分离纯化，符合消费者对天然和低加工原料的需求。根据相关规定，裸藻β-葡聚糖可以应用于食品饮料中，除婴幼儿食品外。

生物发酵来源的β-葡聚糖：多为β-1,3和β-1,6糖苷键构成的支链多糖葡萄糖键连接而成，主要功能是免疫调节。这种类型的β-葡聚糖主要通过使用蔗糖为原料，经过普沙根瘤菌发酵等工艺制成。它具有免疫调节的作用，可以增强免疫功能。

β-葡聚糖是一种在食品研究与应用中具有广泛前景的功能性成分。通过深入研究其在食品加工中的作用机理,有望开发出更多营养保健并具有特定功能性的食品。

1. β-葡聚糖具有降血糖作用,可能通过修复受损的胰岛B细胞和减少外源性葡萄糖吸收来发挥作用。同时,它还具有抗氧化、肠黏膜保护和降血脂等功能。这些研究为β-葡聚糖在降血糖领域的应用提供了理论依据。

2. β-葡聚糖在食品添加剂领域具有广泛应用潜力,可用于填充剂、增稠剂、持水剂、黏结剂和乳化稳定剂等。研究重点是发掘β-葡聚糖在食品中的新应用及其营养保健功效。

3. 在面包制作中,β-葡聚糖可以改善面包的质构,增加比容,改善硬度和咀嚼性,延缓面包老化,并降低血糖生成指数。在其他食品如烘焙、酸奶和肉制品中,β-葡聚糖也具有质构改善和功能性作用。

4. β-葡聚糖在功能性食品相关研究中发挥着多重作用,不仅在降血糖方面具有修复细胞、减少糖吸收和抗氧化等功能,在食品添加剂领域也能改善食品质构和提供特定功能。这些研究为功能性食品开发提供了新的机遇。

β-葡聚糖在药物相关研究领域具有广阔的应用空间。它不仅在肿瘤免疫治疗和疫苗领域发挥抗肿瘤和提高免疫效果的作用,在真菌感染诊断中也有潜在的临床价值。

1. 在肿瘤免疫治疗中,β-葡聚糖可以通过识别肿瘤表面iC3b启动细胞毒性反应,作为疫苗佐剂提高免疫效果,激活被肿瘤抑制的免疫细胞,并调控肿瘤相关基因的表达,发挥抗肿瘤作用。

2. 作为疫苗佐剂,β-葡聚糖能被免疫细胞识别,激活免疫系统,增强免疫敏感性和抗体产生,提高疫苗的免疫效果。β-葡聚糖微粒能高效包载疫苗抗原,并保持良好的免疫刺激活性。

3. β-葡聚糖在深部真菌感染的诊断中具有应用潜力。在感染患者血液或脑脊液中β-葡聚糖浓度升高,因此可以作为一种诊断指标。相关研究表明,β-葡聚糖检测具有高灵敏性和特异性,可用于开发深部真菌感染的诊断方法。

β-葡聚糖是一种化妆品添加剂,不仅可以促进皮肤细胞活性,实现护肤功效,还具有超强的保湿性能和抗炎活性,适用于各类化妆品产品。

1. β-葡聚糖具有显著的生物活性,可以进入皮肤并激活朗格罕氏细胞,促进细胞因子、生长因子和血管生成因子的产生,实现皮肤修复、再生和减少皱纹等功效。

2. β-葡聚糖具有卓越的保湿性能,能快速实现锁水保湿功能,优于传统保湿剂。同时,它还具有抗炎和抗过敏活性,可以减少皮肤问题。

3. β-葡聚糖在化妆品研发中展现出广阔潜力。通过生物活性可以实现多重护肤功效,且具备超强的保湿性能,适用于各类护肤产品。

4. β-葡聚糖的特性也适用于洗发水、护发素和身体护理产品。它可以提供额外的滋养和保湿,修复干燥和粗糙的皮肤或头皮,改善相关问题。

未来研究方向包括进一步探索β-葡聚糖的生物活性机制,优化其在化妆品中的应用,以及将其与其他成分如植物提取物结合,发挥更强的功效。