□ 劉立存 山東龍力生物科技股份有限公司
食糖是現代人生活中不可或缺的碳水化合物來源之一，其中蔗糖是主要代表。蔗糖的使用由來已久，尤其是兒童對蔗糖甜味的特有味感依賴性是難以替代的。如何既保持人們熟悉的蔗糖味道，又能避免其給身體帶來的負面作用，曾一度成為困擾食品行業的問題。
近年來科學家和營養學家就功能糖（醇）的低糖、營養等健康新概念展開了大量研究，其中針對L-阿拉伯糖（L-Arabinose）在腸道內對糖類代謝的作用也做了大量的臨床試驗。臨床試驗表明：L-阿拉伯糖對蔗糖的代謝轉化具有阻斷作用，使其在減肥、控制糖尿病等方面的應用前景看好。目前，美國食品藥品監督管理局（FDA）已批準其列入食品添加劑目錄，美國臨床分泌協會批準其列入抗肥胖癥治療使用食品、營養制品和非處方產品目錄，美國醫療協會將其列入抗肥胖劑的營養補充劑或非處方藥；日本厚生省特定保健用食品清單中則將L-阿拉伯糖列入調節血糖專用特殊保健食品添加劑。2008年，我國衛生部第12號公告批準L-阿拉伯糖為新資源食品，使用范圍為各類食品，但不包括嬰幼兒食品。此外，L-阿拉伯糖還在生物試驗、生物工程、香精香料等方面有較多應用。
定義及物理性質
L-阿拉伯糖是一種戊醛糖，廣泛存在于植物中，通常與其他單糖結合，以雜多糖的形式存在于膠、半纖維素、果膠酸、細菌多糖及某些糖苷中。在許多松柏科（如紅杉）樹的心材中含有游離狀態的L-阿拉伯糖。
L-阿拉伯糖為白色晶體，無氣味，相對密度1.625,易溶于水，溶于乙醇，不溶于醚、甲醇和丙酮。L-阿拉伯糖有類似蔗糖的甜味，但甜度只有其一半左右，溶解度低于砂糖；酸、熱穩定。
L-阿拉伯糖的質量標準見表1.
生產工藝及技術發展現狀
日本在L-阿拉伯糖工業生產領域的技術及應用研究處于全球領先地位，但這些工藝均受水解產物濃度低的影響，后續分離、純化較為困難，產量受限，成本居高不下。
近幾年，L-阿拉伯糖的生產技術進步較快，采用連續色譜分離床分離技術可以得到組分較高的L-阿拉伯糖，但是若單一生產這一種產品，原料利用率仍然較低，環保壓力較大，難以實現降低成本的目標。山東龍力生物科技股份有限公司順應市場需求，開發木糖與L-阿拉伯糖聯產項目，該工藝有效的解決了成本和環保問題，采用連續色譜分離床分離半纖維素水解液，分別得到含量較高的木糖和阿拉伯糖兩組餾份。該技術的應用提高了兩種產品的純度，可得到晶體產品，同時有利于提高產品的結晶收率和產品總收率，成為生產L-阿拉伯糖的趨勢所在。另一方面，木糖和阿拉伯糖聯產產生的廢渣還可以進一步生產纖維乙醇，這使產品的生產成本更低并可解決廢渣的環保問題。
生理功能
L-阿拉伯糖在食品和藥品方面的使用功能主要有兩點，一是能抑制水解雙糖的酶，即抑制因攝入蔗糖（在小腸蔗糖酶的作用下分解成葡萄糖和果糖而被吸收）而導致的血糖升高，簡稱抑制雙糖水解的降糖作用；二是因L-阿拉伯糖對雙糖水解酶的抑制作用，使在小腸里沒被分解的蔗糖在大腸里被微生物分解產生出大量的有機酸，這種有機酸對肝臟合成脂肪有抑制作用，再加上L-阿拉伯糖在小腸里對蔗糖吸收的抑制作用，從而減少體內新脂肪的產生。
抑制蔗糖的代謝與吸收
L-阿拉伯糖最具代表性的生理作用是有選擇性地影響小腸中的蔗糖酶，從而抑制蔗糖的吸收。實驗結果表明：L-阿拉伯糖對豬小腸蔗糖酶有明顯的抑制作用，當添加量為蔗糖的1%~5%時，蔗糖酶的抑制率為50%~60%.在商品中的實驗證明：以0.525g/kg BW劑量的L-阿拉伯糖（含量≥99.0%）灌胃正常大鼠45天，結果表明L-阿拉伯糖能顯著改善正常大鼠的糖耐量，大鼠的血清甘油三酯顯著降低，血清高密度脂蛋白膽固醇顯著增高；以人體推薦量的5、15和30倍劑量L-阿拉伯糖灌胃高糖高脂飼料喂養的肥胖模型大鼠45天，結果顯示各劑量L-阿拉伯糖均能顯著改善肥胖模型大鼠的糖耐量。
控制血糖升高，抑制脂肪生成
L-阿拉伯糖作為一種低熱量的糖，可以抑制因攝入蔗糖而導致的血糖升高，同時可以抑制肥胖，預防并治療與高血糖相關的疾病。
預防便秘，促進雙歧桿菌生長
日本的研究結果顯示：有便秘傾向的女性將添加了3%L-阿拉伯糖的蔗糖加入紅茶等飲品中連續服用，每周的排便次數有明顯增加。據日本三和淀粉株式會社試驗證明，攝入添加5%L-阿拉伯糖的蔗糖還可以有效促進雙歧桿菌的生長。
對骨骼肌成分的影響
2005年日本的一項研究證明了L-阿拉伯糖對能量消耗和肌纖維成分的影響：通過對肥胖大鼠分別喂飼含20%的蔗糖膳食（C組）和添加1.5%L-阿拉伯糖的20%的蔗糖膳食（A組）21星期。C組大鼠的腹部脂肪組織重量和細胞大小顯著增長，而A組大鼠的脂肪重量和細胞大小明顯受到抑制。L-阿拉伯糖可以明顯抑制給予葡萄糖2小時后的血糖上升。用呼吸商來評估時，A組大鼠脂肪消耗上升了12.8%,腹直肌的Ⅰ型纖維數量明顯增加。像其他骨骼肌一樣，腹直肌也是由I型和Ⅱ型肌纖維組成。這些結果表明，L-阿拉伯糖有改變骨骼肌纖維成分的功效，通過支配糖酵解到糖氧化來影響腹部脂肪組織的增長。這種肌纖維比例的改變可能有改善Ⅱ型糖尿病的作用。
主要應用領域
結晶阿拉伯糖作為一種無熱量的甜味劑和新興的功能糖產品，能夠促進基因表達和修復，加強機體營養，增強免疫力，調節生理機能，還具有健肌美容、延緩衰老、消除疲勞、改善記憶等功效，并且對癌癥、高血壓、高血脂等均有輔助療效。其應用領域非常廣泛，主要有：食品和保健品（糖尿病食品、減肥食品、健康功能食品、蔗糖添加劑）；藥品（作為減肥和控制血糖的處方與非處方藥品的添加劑或成藥的賦形劑）；藥物中間體（合成核苷類似物等抗病毒藥物，作為治療白血病、癌癥的化療藥物合成的中間體）；香精香料合成的中間體；有機合成、化學試劑等。
市場發展前景
隨著糖尿病人和肥胖癥病人越來越多，國內外對相關產品的需求日益明顯。由于具有抑制蔗糖水解和抑制脂肪形成的獨特功能，L-阿拉伯糖在糖尿病人群、肥胖人群食品、保健品中的市場空間巨大。僅以國內肥胖人群（6000萬人）為例，如每人每年食用100g,市場需求量可達6000噸，市場前景非常可觀。
隨著新工藝、新技術的不斷進步，特別是木糖-阿拉伯糖聯產這種工藝的推廣，可以大大降低L-阿拉伯糖的成本，另一方面，龍力等功能糖生產企業進軍阿拉伯糖市場，必將會帶來更新的生產工藝和更低的成本，這為阿拉伯糖提供了廣闊的發展空間。
