异麦芽酮糖醇(又称为氢化帕拉金糖、氢化异麦芽糖、麦芽糖乙醇、异麦芽) 是来源于蔗糖的一种碳水化合物。异麦芽酮糖醇有温和味道, 可作为食品添加成分, 为食品增加晶体结构和甜味, 且没有余味, 并可加强芳香食物中的香味, 掩盖一些人工调味剂的金属性余味, 从而增加食欲。异麦芽酮糖醇为人体的消化和代谢系统提供了多重潜在的健康益处。人体以及体内微生物对异麦芽酮糖醇的应答有多种方式, 如饱腹感、口腔内非酸性、低消化性、低血糖反应、低胰岛素血反应、消化通透性、产生短链脂肪酸(尤其是丁酸盐) 和益生菌(尤其是双岐杆菌) 等等。本文就近年来对异麦芽酮糖醇降低血糖、改善能量代谢、维护健康等方面的研究与开发做一综述。
1. 异麦芽酮糖醇的吸收与代谢
研究异麦芽酮糖醇能量值及其吸收代谢过程中, 不同的研究方法得出了相似的结论: (1) 异麦芽酮糖醇的能量可脱逸小肠的消化和吸收。研究表明, 麦芽酮糖醇通过在大肠内发酵而延迟氧化, 从而脱逸小肠消化; 90%的能量被排泄到结肠, 在这里异麦芽酮糖醇几乎完全被发酵[1, 2]。(2) 低能量值。多数研究表明, 异麦芽酮糖醇对能量需要贡献了8kJ/g, 这比其他大多数食用碳水化合物减少了50%的热量, 这一结果得到了美国实验生物学与生命科学研究所联合会(FASEB)) 的确认[3]。(3) 体重减少。食用异麦芽酮糖醇有饱感, 可减少产生热量食物的摄入, 机体可继续氧化体内脂肪, 从而使体重逐渐减轻[4]。(4) 人类长期食用异麦芽酮糖醇, 可以降低高血糖病的死亡率。异麦芽酮糖醇可减少血红蛋白浓度[5], 而糖化血红蛋白的浓度是导致45岁以上男性和II型糖尿病患者死亡的一个确定性标志[6]。
2. 异麦芽酮糖醇的低血糖与低胰岛素表达
研究表明, 人体口服异麦芽酮糖醇的血糖反应仅是葡萄糖血糖反应的9%。摄入以果茶或水为介质的异麦芽酮糖醇, 摄入从20~70g无剂量依赖[5]。观察健康人、II型糖尿病人和I型糖尿病人的代谢值的结果显示, 异麦芽酮糖醇的血糖反应最高是葡萄糖血糖反应的12%, 最低为2%;异麦芽酮糖醇糖血反应时间进程也低于葡萄糖的糖血反应时间进程, 有助于防止其他碳水化合物的糖血反应。而且不象其他的碳水化合物, 异麦芽酮糖醇不发生低血糖症反应, 在健康人和糖尿病人、II型糖尿病人和I型糖尿病人之间无差别[7]。相同的研究结果表明, 异麦芽酮糖醇的胰岛素血液指标是葡萄糖的胰岛素血液指标的6%, 在碳水化合物代谢状态和剂量上, 异麦芽酮糖醇的时间进程和反应相关性方面则类似于淀粉食物; 摄取异麦芽酮糖醇导致的胰岛素需求低于摄取葡萄糖或蔗糖的胰岛素需求[8]。研究还表明, 食用由异麦芽酮糖醇制作的牛奶巧克力点心后, 其糖血和胰岛素血低于食用由果糖制作的相同食品[9]。
3. 异麦芽酮糖醇与糖尿病(DM)
在大部分国家, 随着身高和肥胖作为主要的危险因素, 糖尿病越来越流行, 已成为一个主要的公众健康问题。即使在某些国家糖尿病发病率曾经较低, 比如中国, 现在也发现正在呈增长趋势, 尤其在一些发展中城市, 登记的糖尿病患者是总人口的1.5%, 估计实际总数可能占总人口的5.1%, 尤其城市地区可能高达7.8%[10]。在DM的治疗过程中, 饮食调理扮演了重要角色, 包括逐渐强调低糖碳水化合物食品而不是高糖碳水化合物食品, 从而提高血糖控制效果[11], 许多国家正在对低糖碳水化合物进行研究[12~14]。健康专家治疗糖尿病患者的详细指导方针推进了麦芽酮糖醇的使用, 特别是在严重糖尿病治疗上有特殊的价值[15]。消费者在以当地的饮食指导方针消费食品时, 可安全地享受并受益于异麦芽酮糖醇。研究指出, 异麦芽酮糖醇可减少或维持糖血和胰岛素反应, 可用作加工食物的一种方法[7, 16, 17]。研究显示, 随食用异麦芽酮糖醇时间的增加, 糖血控制持续提高, 血糖(P < 0.05), 糖基血红蛋白(HbA1c, P < 0.001) 和餐后血糖(P=0.3) 明显下降, 因此, 异麦芽酮糖醇不会增加代谢负担[5]。
4. 异麦芽酮糖醇与肥胖、体重控制
超重尤其肥胖是II型DM发病的一个危险因素。减少体重是糖尿病治疗的一个主要目标[15]。许多最新的观点表明, 减少体重和延迟体重增加或许可被认为是糖尿病治疗的一个成功方案[18]。糖尿病患者食用低糖食物2~52个星期后, 代谢健康状况得到明显改善[19], 说明对超重和肥胖者优先采用低糖碳水化合物食物是有利的。越来越多的证据表明, 低糖(随意) 和低胰岛素血饮食(尤其是高纤维) 在限制儿童过快的体重增加和促进成人体重减少方面, 比其他饮食方式更有帮助[19~23]。异麦芽酮糖醇具有降低能量值以及低血糖、低胰岛素血的特性, 将会使其更好的适用于减少能量食物, 以利于体重调节。
5. 异麦芽酮糖醇和冠心病
流行病学研究表明, 糖化血红蛋白对于糖尿病和冠心病是一个危险因素[6, 24], 且糖尿病患者的心脏病也在增加[25]。目前研究中重要的发现是, 糖尿病患者可通过食用异麦芽酮糖醇增加糖化血红蛋白浓度而使糖化蛋白减少。通过对异麦芽酮糖醇使用的观察可知, 血糖控制以15%或30%的速度连续增加, 可降低糖尿病危险和糖尿病患者冠心病的发生; 在肥胖者体内也可预测到同样的结果, 而这些肥胖者或许将发展成为糖尿病, 这种结果同流行病学的研究一致, 在食用低糖碳水化合物的正常健康人群中, II型糖尿病和冠心病患者数量在减少[26, 27], 表明使用低糖食物或低糖成分的糖尿病或冠心病的发生率进展缓慢或发生率降低。
6. 异麦芽酮糖醇和龋齿
碳水化合物高摄入社区的所有成员几乎都会发生龋齿, 蔗糖作为唯一的食用碳水化合物来源, 可引起口腔酸化或龋齿, 而异麦芽酮糖醇则不会。虽然异麦芽酮糖醇是一种碳水化合物, 但它不是糖, 它不会在口腔内引起明显的产酸机制, 而且最近的研究表明, 异麦芽酮糖醇可能有助于牙齿的矿物质补充, 使钙作为矿物质更利于吸收[28]。
7. 异麦芽酮糖醇和消化健康
肠道菌群的存在使异麦芽酮糖醇作为低糖碳水化合物具有低消化性, 更容易发酵, 可增加双歧杆菌数量, 这有利于建立厌氧性和酸性环境, 有利于糖化厌氧菌和耐酸有机体成长, 对消化健康很有益处。此外, 90%的异麦芽酮糖醇作为通透性碳水化合物(轻泻剂) 进入结肠, 可维持正常大便习惯, 减少便秘病, 维护结肠的健康状况[5]。异麦芽酮糖醇的轻泻剂作用在儿童体内比在成人体内影响更小。已有研究显示, 异麦芽酮糖醇与蔗糖之间对于肠蠕动影响的差异未见统计学意义, 并且没有剂量性影响[29]。
8. 结语
综上所述, 异麦芽酮糖醇不但可以帮助预防或治疗高血糖, 并对维护健康有诸多的积极作用。为促进它的全球应用, 异麦芽酮糖醇已被联合国粮农组织(FAO) 列入WHO食品添加剂联合专家委员会的《食品添加剂性质与纯度规范》[30], 而且, 饮食营养专家支持其用于促进饮食享受、最佳营养和健康的研究[31]。笔者认为, 异麦芽酮糖醇在全世界所有的国家和地区均可以推广应用, 其中包括中国、日本和澳大利亚。异麦芽酮糖醇有非常低的吸水量(吸湿性), 因此有助于食品企业进行干式包装, 便于贮藏和运输。目前异麦芽酮糖醇已经被食品法典委员会作为法典(咨询) 规格采用, 并由WHO和WHO/FAO联合委员会根据其生物学评价提供[30]国际认证。
