新型低热量甜味剂——D-阿洛酮糖的研究进展

新型低热量甜味剂——D-阿洛酮糖的研究进展

干昭波   ,刘环  ,刘崇翠  ,崔秀芹 ,孙小燕  ,祝书红  ,薛光琪

山东百龙创园生物科技股份有限公司       山东德州       251200

摘要：随着经济的发展，人们对于生活质量的追求越来越高，在追求饮食健康，营养均衡等方面有了更多要求与标准。其中有一个突出的表现就是避免蔗糖的摄入量，通俗来说，就是少吃糖。在这样的需求下，D-阿洛酮糖就被研发出来。D-阿洛酮糖是一种低热量的甜味剂，它既能实现人们在饮食当中的“甜”，也能满足群众健康饮食的要求。对于减肥人士而言，要吃不过甜的食物以及升糖指数低的食物。而对于糖尿病患者而言，他们更要拒绝含有大量蔗糖的食物。D-阿洛酮糖是一种可食用的糖，它在医疗，食品等领域都有较大的发展空间和光明的前景。因此，D-阿洛酮糖展现了极高的生物价值。笔者将会具体介绍D-阿洛酮糖的基本概念，具体作用及研究方向。

关键词：D-阿洛酮糖，甜味剂，研究进展

引言：近些年来，新型甜味剂能够快速发展的重要原因有两点。第一，是因为人们对于低糖少糖的需要。一方面，人们了解到多吃糖的危害，有意减少普通白砂糖，果糖的摄入量。但是，在长期少糖无糖的过程中，人们也想在食物中获取甜味。这种矛盾的状况促使新型甜味剂D-阿洛酮糖研发出来。第二，则是医疗方面的需要。人们的饮食逐渐由家做转为外卖，饭店等等。越来越多的人营养摄入不均衡，三高人群逐渐增多。一些糖尿病人，心脏血管患者对饮食要求标准高，尤其是满足少糖的需要。所以采用D-阿洛酮糖，既能满足这些患者在日常饮食当中甜味的需要，也能维护身体，保障健康。因此本文将会对D-阿洛酮糖进行详细地介绍，希望能够对读者提供一定的参考。

一、D-阿洛酮糖的基本概念

D-阿洛酮糖是一种低脂肪，低热量的甜味剂。这种甜味剂的摄入不仅能为人体带来热量，并且甜度也能达到果糖甜度的七成左右。在过去，科技相对不那么发展的阶段，D-阿洛酮糖作为稀有糖的一种，并未得到合理地开发和广泛的应用。而现如今，由于生物技术的不断发展，开发出了D果糖的差异构体。D-阿洛酮糖在自然界中的含量很少，所以D-阿洛酮糖一般都是D果糖和D葡萄糖的转化。[1]科学技术的发展使得D-阿洛酮糖表现出了更强大的医用效果。例如，抗氧化，解除生殖毒性，降低血糖浓度等等。但是由于D-阿洛酮糖是转化糖，所以在食品中，它是作为食品添加剂存在食物配料表中。与他相似的低热量甜度计还有阿斯巴甜和安赛蜜，这是日常食品中最常见的低热量甜度计。在可口可乐、雪碧、无糖汽水中，都能够看见。但是这些甜度剂没有具备D-阿洛酮糖的医用效果，所以D-阿洛酮糖的生产发展在国内外都引起了广泛重视。

二、D-阿洛酮糖的具体作用

（一）人体代谢

D-阿洛酮糖的代谢作用是在多次实验中发现的。在实验时，注入该糖的动物在六小时之内，所产出的排泄物包含极大部分的D-阿洛酮糖。这也说明D-阿洛酮糖在正常生物体的新陈代谢中有极强的代谢性。代谢功能越强，被人体吸收的就越少，对人体产生的作用也就越小。对于糖类而言，它真正需要满足的是人类对于甜味的需求，所以不易被人体吸收，反而是一个好处。医生常常不建议糖尿病的患者摄入过多糖分，就是因为我们日常所食用的糖多为葡萄糖、果糖、蔗糖，这些糖在人体分解中极易被人体吸收。而D-阿洛酮糖与这些糖最大的区别之一就是几乎不会与身体发生反应。[2]这种突出的优势使其在各种甜味剂中脱颖而出。

（二）降血糖效果

D-阿洛酮糖还有一个令许多开发研究人员所惊讶的功能，就是它可以降低血糖，并且具有明显效果。在实验中，将患有一定级别的糖尿病模拟动物分为两组，一组注射一定量的D-阿洛酮糖；而另一组注射一定量的果糖。其实验结果反映D果糖会促使血糖升高反应，增加脂肪，提高胰岛素水平。而D-阿洛酮糖的实验结果则与其相反。如果长期摄入一定的D-阿洛酮糖，能够明显地改善生物体本身的血糖指标，控制血糖浓度。得出该结论后，D-阿洛酮糖在健康人中也进行了相关实验。实验表明，摄入一定量D-阿洛酮糖的健康人，其中的血液含糖量远比餐后正常的血糖含量低。[3]这就说明D-阿洛酮糖既可以适用于患病人群，也可以应用于正常人。这样也可以防止健康人血糖含量较高。

（三）降脂效果

除了上文所说到的两种功效，D-阿洛酮糖还有另一种令更多群众所需的作用。D-阿洛酮糖对于降低脂肪含量有着明显的效果，这不仅适用于医疗范围，也适用于广大人群。在实际科研中发现注入D-阿洛酮糖后，实验体内促进脂肪酶活性的分子会降低活性，而那些抑制脂肪合成的酶活性则会提高。结论数据的得出是通过注入同等量的果糖和葡萄糖而得出的结论。除了能够有效遏制脂肪生成，它还能够促进脂肪分解。在长达三个月的实验中，发现注入D-阿洛酮糖的生物体，脂肪含量降低，而注入蔗糖的生物体脂肪含量增高。通过这一实验还不能表明，D-阿洛酮糖拥有分解脂肪的作用。于是，生物学家们又进行了另一项基因调查。他们发现合成脂肪的重要基因量下降，这会充分降低动物体内肝脏脂肪的积累。这不仅有利于通过饮食实现肥胖人士的减肥，而且对需要控制食量病人的生活也产生了积极作用。

三、D-阿洛酮糖的国内外发展动向

（一）国内的研究进展

目前，我国对D-阿洛酮糖的研究还处于相对落后的状态。我国对D-阿洛酮糖的研究工作起步时间较晚，所以有关该糖的具体报道并不多。在国内具有一定代表性的研究所，是天津工业生物研究所。他们以D-果糖作为转化D-阿洛酮糖的原料，但是，如何提高D-阿洛酮糖的转化利用率是一大难题。与此同时，制备的D-阿洛酮糖稳定性并不能具有严格保证。于是，最近开发出了另一种升级版的D-阿洛酮糖，通过添加相关异构酶来提高活性。

（二）国外的D-阿洛酮糖的研究发展

目前，国外对D-阿洛酮糖产业的先进代表是日本的松谷化学工业和韩国的CJ第一制糖株式会社。[4]韩国CJ以果糖为底物，通过酶的差向异构化来制备阿洛酮糖，将来源于根瘤农杆菌（并在GRAS菌株谷氨酸棒杆菌中表达来获得）的阿洛酮糖-3差向异构酶固定化后，通过加有二氧化锰的果糖溶液，使果糖转化为阿洛酮糖，再通过一系列步骤最终获得干燥的晶体。日本松谷化学同样是以D果糖作为原料基础。但是不同的是，他们所使用的菌种能够与D-阿洛酮糖产生有效的反应，从而提高该糖的生产效率。日本松谷化学拥有三种不同规格的产业模式，处理D-阿洛酮糖。第一种方式是与其他化学物质发生反应，从而产生离子交换，酶解等等反应步骤；第二种是通过干燥洗涤获取晶体；而第三种则是通过活性炭吸附进行浓缩获取产品。而韩国CJ能够在D-阿洛酮糖的研究中脱颖而出也有三点表现形式。首先，他们能够对D-阿洛酮糖进行有效的提纯，生产D-阿洛酮糖的效率较高。第二个是韩国会社有效地解决了生产阿洛酮糖的菌种问题，实现了该糖生产的菌落安全。最后是他们已成功将该项技术进行大规模的生产应用。韩国和日本作为研究阿洛酮糖领域的佼佼者，为我国研究提供了一定的发展思路。

四、结束语

D-阿洛酮糖的开发为未来食品的发展提供了良好的思路。但是，由于该项技术还处在发展阶段，许多临床数据的并不齐全，临床试验的受众群体也不够广泛，因此在应用中依然要提高谨慎。从目前的研究表明，D-阿洛酮糖对糖尿病人和肥胖人群都有诸多益处。因此，如何将D-阿洛酮糖作为长期使用的甜度剂使用，是一个重大难题。作为转化糖的一种，要保证D-阿洛酮糖的浓度不能超过正常人体摄入的标准，并且要增强D-阿洛酮糖的结构稳定性。D-阿洛酮糖的广泛应用还有很长的路要走，国家的相关部门也要为此提前制定相关技术标准和生产要求，加强监督。

参考文献

[1]李敏湘, 王兴红. 新型低热量甜味剂——D-阿洛酮糖的研究进展[J]. 氨基酸和生物资源, 2016, 38(3):4.

[2]卫娜, 韩诗蕾. 低热量甜味剂阿洛酮糖的生理功效研究进展[J]. 现代食品, 2021(17):3.

[3]帅玉英, 孙怡, 吴晓花,等. 低热量甜味剂D-阿洛酮糖的生产应用研究进展[J]. 中国食品添加剂, 2014(9):5.

[4]梦璐, 袁卫涛, 李宁,等. 功能性甜味剂D-阿洛酮糖研究进展[J]. 中国食品添加剂, 2022, 33(1):5.