[发明专利]具有改进营养特性的菊糖产品

说明书

技术领域

本发明涉及新的菊糖产物及其混合物和生产方法，用于改变和调节人、哺乳动物和其它脊椎动物中的细菌菌群组成及菊糖发酵形式，用于提供改进的菊糖相关的营养效果/益处，用于生产一种混合物、一种消费品、一种药剂或药物，为人、哺乳动物和其它脊椎动物提供所述的效果/益处。

背景技术

菊糖系一种果聚糖类碳水化合物，主要由在许多植物中作为一种储备成份的碳水化合物而出现的果糖单元组成。菊糖可由某些细菌合成，也可在体外以酶法由蔗糖生产。菊糖碳水化合物分子的多分散型的混合物天然存在，其果糖基单位主要或专一性地通过β(2，1)键互相连接。大部分直链可能带有一个或多个侧链，在分支点果糖基以β(2，6)连接，从而形成具有果糖基-果糖基键的支链菊糖分子。植物来源的菊糖分子大部分含有一个末端葡萄糖基。因此菊糖分子可用通式GFn或Fm表示，G代表末端葡萄糖基，F代表果糖基，n和m代表通过β(2，1)和/或β(2，6)键相互连接的果糖基数目。n+1，及m表示菊糖分子的聚合度(DP)。菊糖的聚合度通常采用平均聚合度(DP)来表征。DP即特定的菊糖样品中糖类单位(G和F单位)的总数除以菊糖分子的总数所得的值，而不考虑样品中可能存在的单糖，如葡萄糖(G)、果糖(F)及双糖蔗糖(GF)，通常采用De Leenheer等(De Leenheer L.et al.，Starch/Strke，46，(5)，193-196，(1994)and Carbohydrates as Orgnic RawMaterials，Ed.H.Van Bekkum et al.For CRF，Wageningen，The Netherlands，Vol.III，67-74，(1996))描述的方法测定平均聚合度(DP)。

植物来源的天然菊糖(即植物中存在的菊糖)是以聚合度(DP)约为2-100的直链多糖链的多分散型混合物而出现的，而细菌来源的菊糖分子通常带有支链，一般有较高的(DP)值，甚至达到约115.000。植物菊糖的(DP)大多取决于植物来源、采集、储存和加工条件。天然(或标准级)菊糖指直接从植物来源提取、纯化和分离的菊糖，而不采用可以减少或增加其(DP)的其它方法，其(DP)通常比相应的天然菊糖的(DP)约低1个单位。

通常将(DP)＜10的低聚合度的菊糖分子命名为菊聚糖、果聚糖或低聚糖。这些术语包括(DP)＜10的直链和具有支链菊糖也可交替使用。寡果糖还称为短链菊糖。

通常，植物来源的菊糖，主要由菊苣(Cichorium intybus)的根、耶路撒冷蓟(Helianthus tuberosus)的块茎和龙舌兰(Blue Agave)植物的头来生产获取。在这些植物中，菊糖存在的浓度可以达到20％(重量百分比)。按照常规技术易从这些植物中提取和纯化菊糖。

来源于菊苣和耶路撒冷蓟的天然菊糖一般是以带有少量支链(分别小于2％和小于1％的典型支链)的一种多分散型混合物出现的，其DP范围分别为约2-70和约2-40。

天然(标准级)菊苣菊糖的平均聚合度(DP)约为10，天然(标准级)耶路撒冷蓟的平均聚合度(DP)约为6。

来源于龙舌兰的天然菊糖是一种具有高支链度的多分散混合物，其(DP)一般约为14-17。在工业上，菊苣菊糖的工艺是这样的。即切碎的菊苣根用热水提取，产生粗的菊糖溶液，然后经净化(用石灰处理，继以碳酸盐化和过滤)，再经精炼(包括用离子交换剂、活性碳处理和过滤)，由纯化和精炼的溶液经喷雾干燥得到标准级菊糖。从纯化和精炼的溶液中可以选择性地除去单糖和双糖(例如EP 0670850中描述的柱层析分离)，经喷雾干燥产生具有(DP)约为10的标准级菊糖不含单糖和双糖。纯化的精炼的溶液可分级除去单糖和双糖及寡果糖(例如EP 0769026中描述的直接结晶)，然后级分菊糖，经喷雾干燥得到颗粒状物。

根据生产工艺的不同，可得到具有(DP)约为10(标准级)-30甚至平均聚合度更高的菊苣菊糖。同样的方法可以在工业上生产龙舌兰菊糖，其工艺为：压榨或用水提取切碎的龙舌兰的头或浆，再用常规的纯化、精制和分离菊糖的方法，经喷雾干燥得到菊糖。具有(DP)≥20的菊糖(包括直链和支链菊糖)被称为长链菊糖，而具有(DP)10-＜20的直链和支链菊糖则被称为中链菊糖。