文：榆木
來源：食研匯FTA（ID：FTA_21FOOD）
膳食纖維市場，在創新與競爭中不斷成長。據中研普華調研數據顯示，2022年我國膳食纖維產量達23.28萬噸，產值達44.49億元，預計2026年增至55.69億元。
8月15日，法國Solabia集團子公司荷蘭營養保健品公司BioActor，開發出經過臨床驗證的小麥胚乳阿拉伯木聚糖提取物“Naxus”，經研究，該物質對血糖控制和增強飽腹感有顯著促進作用。
2018年，美國FDA批準阿拉伯木聚糖作為一種膳食纖維，可被允許添加在食品或膳食補充劑中；2022年3月14日，我國CFSA就對新食品原料阿拉伯木聚糖公開征求意見。
此次提取物Naxus的開發豐富了對阿拉伯木聚糖功能性的研究，拓展了其應用的更多可能性。
01
增加飽腹感的益生元“Naxus”
阿拉伯木聚糖（Arabinoxylan，簡稱AX）是一種半纖維素，與纖維素共同存在于大多數植物細胞壁內的一類雜聚多糖，由阿拉伯糖和木糖組成。
阿拉伯木聚糖的主要來源為小麥、黑麥、燕麥、青稞、高粱和玉米等谷物麩皮，根據溶解性分為水溶性阿拉伯木聚糖（WEAX） 和水不溶性阿拉伯木聚糖（WUAX）［1］。
圖源：unsplash
該物質所特有的乳化能力、高粘性及阿拉伯糖與木糖的結構占比，決定了其抗氧化、益生活性、免疫活性、調節血糖方面的功能，被廣泛應用在食品和藥品行業中。
1）抗氧化
機體代謝產生的自由基可被生物體內的抗氧化系統所平衡，否則當自由基積累過多時，會進攻脂質、蛋白質和DNA等重要生物大分子。
研究發現，阿拉伯木聚糖具有較好的抗氧化性，例如印度小米來源的阿拉伯木聚糖因含有羥基肉桂酸（咖啡酸、香豆酸和阿魏酸）而具有一定的抗氧化效果，一種名為“JK48”品種的小米則因具有酚酸種類多且阿魏酸含量高，所以自由基清除能力和鐵離子還原能力極強。
2）血糖調節
臨床實驗發現，阿拉伯木聚糖能夠抑制小鼠胰島細胞凋亡，促進胰島素分泌，減少葡萄糖攝入。究其原因，阿拉伯木聚糖凝膠具有一定黏度特性，能夠延緩胃排空速度，使緩慢消化的淀粉或抗性淀粉增加飽腹感，降低碳水化合物攝入量。
3）益生活性
阿拉伯木聚糖作為一種益生元，能夠促進腸道有益菌增殖，改善腸道菌群數量和結構。
且其益生作用不同于某些低聚糖或多糖，在腸道最前端就被快速降解利用而引起脹氣和不適，阿拉伯木聚糖不被機體的消化酶系統所消化和吸收，在進入腸后端時才會被特定的戊聚糖水解酶所降解。
本次BioActor所開發的阿拉伯木聚糖提取物“Naxus”，即一種益生元，一方面，Naxus可促進短鏈脂肪酸（SCFA）的產生，并通過誘導GPR43受體信號提高胰島素敏感性，并觸發激素的產生，從而引起飽腹感。
同時，Naxus可以選擇性地促進雙歧桿菌和軟酸桿菌等腸道有益菌的生長，Naxus長鏈結構的特性，使其在每天攝入≤15g情況下，不會引起胃腸道癥狀，如脹氣、腹脹、痙攣或惡心。
BioActor的臨床試驗對象為體重處于健康范圍（BMI 20.0-24.9）的成年男性，經過21天的隨機對照交叉試驗，食用Naxus和菊粉混合物組卡路里攝入顯著減少，且體重有所減輕。
目前，BioActor已著手開始推進Naxus在增強和定制營養產品方面的研發進程。
02
讓面制品更好吃
作為添加劑，阿拉伯木聚糖是一種膳食纖維，在面團加工過程中會與其主要組分發生相互作用，從而影響面團特性和面制品品質。
目前，全球對于阿拉伯木聚糖產品的研究主要有蒸煮類、焙烤類、油炸類面制品等，主要通過其結構上的羥基與水發生氫鍵作用，降低水分子的流動性，增加面團中結合水的比例，達到增強面團的持水能力。
圖源：unsplash
·蒸煮類面制品：研究發現，隨阿拉伯木聚糖添加量的增加，與淀粉發生相互作用，提高了淀粉分子間的相互交聯和分子鏈的有序排列，從而使面條的硬度和咀嚼性增加，適宜添加量在0.25%-1.0%之間。
·烘焙類面制品：阿拉伯木聚糖的持水性和表現粘度密切相關，烘焙過程中，阿拉伯木聚糖會發生分解并釋放水分，使得面團在烘烤過程中保持水分，同時減緩較高溫度下的淀粉糊化；同時，還能作為代糖，制作低糖、低能量和高膳食纖維的餅干。
·油炸類面制品：在油炸過程中，通過糖基化反應，WEAX 可以與面筋蛋白結合，增強面團持氣能力，從而能增加油炸物的比體積和含油量，在一定程度上改善食品的品質。
原料端，2023年5月，食品初創企業Comet Bio在丹麥開設了一家新的生產設施，生產阿拉伯木聚糖膳食纖維，年產量為400多萬公斤。
這也是全球首家開發并向市場推出一種純化的、易于使用的阿拉伯木聚糖成分的企業，公司從玉米秸稈、釀酒用谷物廢料、小麥秸稈、大豆外殼和其他作物剩余物進行回收利用，轉化為阿拉伯木聚糖膳食纖維和纖維素乙醇，應用在橡皮糖和碳酸飲料中。
圖源：Comet Bio官網
成品端，Delvix花園的“米糠阿拉伯木聚糖營養補充粉”采用水稻的內壁細胞為提取來源，不含大豆、雞蛋、牛奶、麩質和非轉基因食品原料，產品阿拉伯木聚糖化合物含量≥95%，能夠補充人體日常所需的膳食纖維、提升免疫力。
圖源：亞馬遜
Lane Innovative的“免疫調節補充劑”主打減緩壓力、抗初老等功效，其阿拉伯木聚糖來源于香菇細胞壁中提取的酶修飾米糠半纖維素，同時添加了日本海藻中提取的氨基酸HAL，強化吸收效果。
圖源：亞馬遜
亞洲方面，日本大和藥品株式會社研制的BioBran MGN-3是米糠來源的阿拉伯木聚糖化合物，能夠作為食物補充劑，為腸胃敏感、需要補充高膳食纖維、提升抵抗力人群提供更多選擇，產品每日建議隨餐服用≤500mg。
圖源：亞馬遜
目前，食品領域對于阿拉伯木聚糖的關注報道大多集中于提取純化方面，其功能特性的開發、結構與功能間的聯系還需要深入研究，以展現其在食品、化妝品領域應用的更多經濟效益。
參考來源：
[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]王偉旭，汪麗萍，于雷， 等． 阿拉伯木聚糖提取方法研究進展［J］． 糧油食品科技， 2016， 24( 5) : 24-28．
[4]楊莎． 堿提阿拉伯木聚糖對小麥面團及其組分特性的影響 [D]; 江南大學， 2017．
[5]張明皓， 賈鑫， 閆文佳， 等． 小麥阿拉伯木聚糖對鮮濕面條品質的影響 [J]． 中國食品學報， 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.
