海之美文新闻资讯
稀少糖
稀少糖（Rare Sugar）天然存在于自然界的植物中，和自然界大量存在的葡萄糖和果糖相比，非常稀少，约有50个种类。该品具有优质纯天然原料——阿洛酮糖、海藻糖、低聚果糖和阿拉伯糖等，被广泛套用于保健食品、婴幼儿配方食品，乳製品，饮料等食品中。
喜羞稀少糖是参考日本二十年实际套用历史，经过反覆的科学研究，将海藻糖和低聚果糖按照一定的科学配比配製而成。它们是一种安全、可靠的天然糖类，2005年，中国批准为新资源食品。在许多可食用的动植物及微生物体内都广泛存在，但含量极少。其功效既保留了海藻糖保存生物活性的特殊功能，也包含了低聚果糖调节肠道菌群的功效，同时更加强了两者对于促进人体营养的吸收，加强人体的排毒功能，提高免疫力的正面效果。
稀少糖可以减少有毒物质（如内毒素、氨类等）的形成，对肠黏膜细胞和肝具有保护作用，可以调节肠道菌群，让某些微生物定植于肠道, 并为其提供适宜的栖息环境。促进肠黏膜免疫功能的完善和影响、参与人体的多种代谢功能。从而防止病变肠癌的发生，增强机体免疫力。
基本介绍
- 中文名：稀少糖
- 外文名：Rare Sugar
- 品牌：喜羞稀少糖
- 主要成份：阿洛酮糖
- .：低聚果糖
- .：海藻糖
- .：L-阿拉伯糖
- .：D-塔格糖
- 主要功能：调节肠道菌群，改善便秘和腹泻
科学定义
稀少糖（Rare Sugar）是自然界中存在但含量极少的一类单糖（糖的最小单位）和糖醇（2002年国际稀少糖学会ISRS定义），其味类似于蔗糖，但具有热量低、稳定性高、甜昧协调、无吸湿性、无致龋齿性、耐受性高等优点，可以弥补传统甜味剂的不足，对改善特殊人群的饮食起到重要作用。
稀少糖有50多种。自然界中的单糖多以葡萄糖或者果糖形式存在。这些被作为能量源利用伴随着生物进化大量存在。稀少糖类甜味剂中较典型代表是阿洛酮糖和塔格糖（分别是果糖的C-3、C-4的差向异构体），除具有低热量特点，还在抑制血糖升高与体脂积累、清除自由基、神经保护、修饰药物或活性物质从而最佳化其功能活性等诸多方面发挥着重要生理活性作用，是糖尿病及肥胖症人群的新型甜味剂。由于自然界中存在量少难于提纯获得，而化学合成成本昂贵。因此，利用生物转化技术开发功能性稀少糖成为国际上研究的热点。
在日本叫做“阿洛酮糖：Psicose”，在世界叫做“稀少糖：Allulose”
在2014年3月举办的国际稀少糖研究会中，作出了把阿洛酮糖名称变更为稀少糖的方针。因为担心至此使用的Psicose因为发音会被当作别的意思，所以世界将採用稀少糖这个名称。
天然原料
 阿洛酮糖分子式 | 阿洛酮糖 阿洛酮糖作为一种六碳稀少酮糖，热量几乎为零，又具有调节血糖等有益人体健康的特殊功能，被美国食品导航网评价为最具潜力的蔗糖替代品。主要是利用酶固定转化法製备，既对酶进行克隆表达、分离精製，然后通过适当的载体固定进行转化。 将来源Clostridiumcellulolyticum的D-阿洛酮糖3-差向异构酶（CCDPEase）与芝麻油体蛋白融合，并在E.coli中进行不溶性蛋白异源表达，进一步将该包涵体蛋白和甘油三酯、磷脂混合构建了人工油体（ArtificialOilBodies,AOBs）。在AOBs中Oleosin油脂蛋白亲脂性部分镶嵌在甘油三酯核区域，CCDPEase酶蛋白与两亲性分子构成的AOBs臂融合，展示在AOBs表面，CCDPEase目标酶蛋白分子在融合固定时，通过自然摺叠发挥其生物转化功能。 |
 海藻糖分子式 | 海藻糖 又称酵母糖，是由两个吡喃环葡萄糖分子以a- 1, 1 糖苷键连线的非还原性二糖。科学家们发现，沙漠植物卷叶柏在乾旱时几近枯死，遇水后却又可以奇蹟般复活；高山植物复活草能够耐过冰雪严寒；一些昆虫在高寒、高温和乾燥失水等条件下不冻结、不乾死，就是它们体内的海藻糖创造的生命奇蹟。海藻糖因此在科学界素有“生命之糖”的美誉。 1832年, Wigger从黑麦中首次分离得到海藻糖,之后研究发现海藻糖广泛存在于动植物体和微生物体内,如磨菇、海带、麵包酵母等。因海藻糖对生物活性物质具有重要的抗逆保鲜作用,许多生物体在逆境（如脱水、乾旱、高温、冷冻、高渗透压及有毒试剂等）条件下都能通过体内调节增加海藻糖的含量来抵御外界不良的伤害。 |
 低聚果糖分子结构 | 低聚果糖 低聚糖主要有两类，一类是低聚麦芽糖，具有易消化、低甜度、低渗透特性，可延长供能时间，增强肌体耐力，抗疲劳等功能，人体经过重（或大）体力消耗和长时间的剧烈运动后易出现脱水，能源储备，消耗血糖降低，体温高，肌肉神经传导受影响，脑功能紊乱等一系列生理变化和症状，而食用低聚麦芽糖后，不仅能保持血糖水平，减少血乳酸的产生，而且胰岛素瓜平衡，人体试验证明，使用低聚糖后耐力和功能力可增加30%以上，功效非常明显。 另一类是被称之为“双歧因子”的异麦芽低聚糖。这类糖进入大肠作为双歧桿菌的增殖因子，能有效地促进人体内有益细菌一一双歧桿菌的生长繁殖，抑制腐败菌生长，长期食用可减缓衰老、通便、抑菌、防癌、抗癌、减轻肝脏负担、提高营养吸收率，特别是对钙、铁、锌离子的吸收，改善乳製品中乳糖消化性和脂质代谢，低聚糖的含量越高，对人体的营养保健作用越大。 |
 L-阿拉伯糖分子结构图 | L-阿拉伯糖 又被称为L-树胶醛糖、L-阿戊糖、果胶糖等，英文名称为L-Arabinose，日文名称为L—アラビノース。分子式 C5H10O5 ，分子量 150.13。在自然界中L-阿拉伯糖很少以单糖形式存在，通常与其他单糖结合，以杂多糖的形式存在于胶质、半纤维素、果胶酸、细菌多糖及某些糖苷中。其对热和酸的稳定性高。L-阿拉伯糖为白色结晶粉末。无气味。比重1.585,熔点154-158℃，比旋度比旋光度[α]D（C=5，H2O，24h）+100～+104，沸点(℃)：160℃，易溶于水，不溶于醚、甲醇和丙酮，12℃时1份溶于48份90%乙醇。 有甜味，甜度为蔗糖的50%左右。 |
 D-塔格糖 | D-塔格糖 是以乳糖为原料，经水解获得半乳糖（因乳糖是半乳糖和葡萄糖结合生成的还原性双糖），半乳糖是葡萄糖的同分异构体，同样是一种己醛糖，然后经异构化酶处理半乳糖转化生成含酮基的六碳己酮糖。 性状：一种六碳酮糖，是果糖的差向异构体。分子式C6H12O6，相对分子质量180.16。有左旋体和右旋体两种形式，一般所用为右旋体D-塔格糖。白色无臭结晶性粉末，味甜，甜度为等量蔗糖的92%，而所产生的热量仅为蔗糖的1∕3（1.5kcal∕g），熔点132~135℃，溶于水，水中溶解度为62%（30℃）。对热稳定，玻璃化温度15℃，易结晶，吸湿性低。耐酸性强，在pH2~7範围内稳定。易发生焦糖化反应和美拉德褐变反应。天然的塔格糖主要存在于酸乳、奶粉等乳製品中。 |
主要功效
- 低热值低甜度： 由于稀少糖不能被人体直接消化吸收，只能被肠道益生菌细菌吸收利用，故其热值低，不会导致肥胖，间接也有减肥作用。而且它低甜度（相当于蔗糖的50-60%）清爽适口，口感柔和，不留后味，可用做替代蔗糖食用。
- 平稳血糖：由于它的血糖反应更平稳，对糖尿病患者来说即是一种良好的甜味剂也利于平稳血糖。
- 预防龋齿：由于其不能被口腔细菌（指突变链球菌Smutans）利用，也不能被口腔酶液分解，因而具有防龋齿作用
- 调节肠道菌群防治便秘和腹泻：据研究发现,人体连续三周摄入稀少糖10g/d，双歧桿菌的比例由8.5%提高到20.2%，而且可以改善人体肠道菌群环境，有效治疗便秘和腹泻。
- 促进营养的吸收，尤其是钙质吸收：据日本、比利时的公司多年研究、套用证实，功能性海澡糖、低聚糖能促进人体对钙的吸收，显着提高骨密度，减少骨质疏鬆的危险。对于青少年，停经妇女和老年人，稀少糖可提高矿物质的吸收从而增进骨骼健康。
- 提高免疫力：有利于人体肠道内双歧桿菌的增加，同时可抑制肠道内有害菌及腐败物质的形成，增加体内维生素的量，减少有毒物质（如内毒素、氨类等）的形成，对肠黏膜细胞和肝具有保护作用，调节小肠内的环境，从而防止病变肠癌的发生，增强机体免疫力。
- 生活必需品：利用其防止蛋白质变性的功能可保鲜鱼肉；利用其突出的矫味作用可辅助调味；利用其防止澱粉类老化可加入米饭馒头防止硬化；利用其保水性可防止水果褐变、鲜花保鲜及美容保水等等。
应运领域
医药
稀少糖中的代表——阿洛酮糖（D-psicose）是自然界中含量非常低的六碳糖，是D-果糖C-3位点的差向异构体。D-阿洛酮糖很难被消化吸收，几乎不为生命活动提供能量，因此是一种非常有用的低卡路里的甜味剂。在医药健康领域，D-阿洛酮糖可以抑制脂肪肝酶和肠道α-糖苷酶，从而降低体内脂肪的积累和抑制血糖浓度的上升。Iida和Hayashi发现在膳食中添加D-阿洛酮糖可以降低餐后血糖反应，提高胰岛素的敏感性和葡萄糖耐受性。另外，相对其他稀有糖，D-阿洛酮糖能更加有效地清除活性氧自由基。在小鼠试验中，发现D-阿洛酮糖可以通过抑制活性氧的产生来阻止双-（2-乙基己基）-邻苯二甲酸诱发的对睪丸的伤害。此外D-阿洛酮糖对6-羟基多巴胺诱导的细胞凋亡有神经保护的作用，同时还能抑制高浓度葡萄糖诱导下的单核细胞趋化蛋白MCP-1的表达。这就预示着D-阿洛酮糖具有治疗神经组织退化和动脉粥样硬化等相关疾病的潜在功能。
用于血糖值高的成人病：血糖是指在血液中的葡萄糖。用餐时一旦摄取了碳水化合物和砂糖，血糖值就会上升。这是维持动物生存必要的体内运行组织，葡萄糖和果糖的量过多会引起高血糖，此时就会演变成为糖尿病的预备军，危险性很高。此外，葡萄糖的剩余部分被肠胃吸收后会变成脂肪，积累后会引起肥胖。为了预防成人病，保持适当的血糖值非常的重要。
阿洛酮糖在体内抑制血糖上升的几个作用点。
一般来说，在吸收糖的结构中，澱粉和砂糖被分解成单糖（葡萄糖、果糖等）到达小肠后，经过肠内壁吸收口（输送者）的调和，识别出对应形状的输送者会把单糖吸收。在这里重要的是单糖。不分解成单糖的话小肠就不会吸收。
阿洛酮糖具有抑制澱粉分解的作用。因此不能分解成单糖的物质增加，结果是通过小肠不能被吸收，排泄量就增多了。其次是，抑制小肠对葡萄糖的吸收。阿洛酮糖是和葡萄糖相同的C6H12O6单糖，进入吸收葡萄糖的输送者后，仅是因为形状不同就不能被吸收。所以阿洛酮糖在吸收口附近停留就会干扰葡萄糖在吸收口的通过。另外，果糖在将要通过输送者的情况下，阿洛酮糖会比它更早通过，所以果糖就不能顺利通过。有了这样的结构，阿洛酮糖就会阻碍葡萄糖和果糖的吸收，进食时一同摄入阿洛酮糖不但能抑制血糖的上升，而且能减少卡路里的摄入量。
此外，使肝脏和胰脏等体内其他部位的血糖不会过份上升的支援机能也被确认了。因此，通过减少澱粉的分解和剩余葡萄糖的吸收来抑制血糖值的上升，从而不容易引发高血糖状态，同时减少由糖变脂肪的量，可以起到预防糖尿病，预防、改善肥胖的功效。
有研究报告指出，阿洛酮糖具有抑制饭后血糖值上升的作用。上图是成人实验的一个例子，针对2型糖尿病患者，让他们饮用75克葡萄糖混入5克阿洛酮糖的饮料和甜度相同的75克葡萄糖混入10毫克阿斯巴特糖精的饮料。结果是，数据显示出饮用混入阿洛酮糖的被实验者进食后血糖值的上升得到了抑制。
食品
在食品套用领域，D-阿洛酮糖具有甜度高、溶解性好、低卡路里和低血糖反应等优点，被认为是最理想的蔗糖替代品之一。在食品中添加D-阿洛酮糖，不仅能提高它的胶凝度，还可以与食品蛋白发生美拉德反应改善其风味。相对于D-果糖和D-葡萄糖，D-阿洛酮糖可以生成更多的抗氧化美拉德反应产物，维持食品更长时间的抗氧化水平。2011年，D-阿洛酮糖被FDA认证安全，可在食品和膳食领域作为添加剂使用。
阿洛酮糖是一种缓解进食后血糖上升的零脂肪糖、并且甜度是砂糖的70%，具有高溶解性。因为这种性质，所以特别适合用来加工食品。阿洛酮糖具有以下各种各样的功效和特徵，其也越来越被期待能够用到製造高效预防成人病并且被人们所喜爱的优质食品当中去。
一、甜度以蔗糖为100的情况下各种糖类所对应的甜度值
阿洛酮糖：70；葡萄糖：60；海藻糖：45；果糖：120~170。
二、热量值（成人）
阿洛酮糖：≦0.39 kcal；蔗糖：4 kcal；果糖：4 kcal；葡萄糖：4 kcal。
三、以缓和为指标对人体的最大无作用剂量
阿洛酮糖：男性 0.5g，女性 0.6g；木糖醇：0.3g；还原帕拉金糖：0.3g。
四、添加进食品加热后所含糖量mg/100g（1天平均摄取约0.2g）
焦糖：82.5； 伍斯特辣酱油：129.8；枫糖浆：57.6；可乐：38.1。
植物
稀少糖不只是对人或动物产生作用，研究表明它对植物也具有很大的影响。香川大学农学部正在进行用多少稀少糖可以诱导并发现水稻等作物防御病虫害基因的研究，以及发现它是否具有调节植物生长作用的研究。并且正在开发可以诱导植物耐病性和生育调节的材料，同时正在研究他们的利用方法。
为了具有实用性，目前香川大学正在联合民间企业共同开发农业材料。这项开发农业材料的项目令人值得期待的是，从安全性的角度出发使用自然界中的纯天然物质和可食用的糖类来製造出有益于人类和环境的农药。这是前所未有的。
鼠刺是可以自身产生并储存阿洛酮糖的非常珍贵的植物。有一个不是很明显的理由可以证明这点，含有阿洛酮糖的鼠刺落叶抑制了周围其他植物的生长，鼠刺可以由此来为自己创造良好的生育环境。逃过了自然淘汰能够自己生产储存稀少糖的鼠刺被称为“植物界中的腔棘鱼（活化石）”，估计就是用这个特殊的方法来战胜了生存挑战。
发展历史
1991年在香川大学农学部任职的何森健教授，在农学部食堂的土壤里发现了含有可以把果糖转换成稀少糖的这种酵素的微生物。
当时，用于研究的D型阿洛酮糖是1克5万日元的高价材料，稀少糖研究无法推进的阻碍因素之一就是价格。所以，推进稀少糖研究的必要条件是用低价材料把其他转化为稀少糖的这种酵素。何森老师採集了先前的土壤和濑户内海的海水，继续探索含有这种酵素的微生物。
2002年，作为稀少糖生产战略的Izumoring被发表出来。下图是关于利用葡萄糖和果糖等6碳糖C6H12O6的Izumoring战略。这个图里面是以阿洛酮糖和阿洛糖为主的稀少糖生产战略。根据Izumoring这个结构，得出了多种单糖高效率生产设计图 ，稀少糖也不再是高价的材料了。这个成果对扩大研究和产业化都是有好处的。
另外通过这个结构可以明确了解各种6碳糖之间的关係。至此对各种材料进行的研究中，6碳糖在其中被赋予了广泛的视角。
稀少糖研究已经成了以香川大学为中心的产学官联合发展和事业化相结合的研究。1999年稀少糖实用性相关的基础研究开始了产学官联合。作为稀少糖相关基础知识积累的结果，2002年确立了阿洛酮糖的生产基盘，完善了稀少糖事业化基盘的开发研究。另外，同时期文部科学省创生事业之际，在食品、医药品、农业领域用稀少糖进行研究，提高了稀少糖广泛利用的可能性，为现在的稀少糖研究开闢了新纪元。
2009年开始了含有稀少糖的异性化糖的事业化进程。2年后在2011年含有稀少糖的糖浆开始了商品化。首先是面向香川县内的业者（食品製造商），之后是作为一般商品于2012年在香川县内先行售卖，2013年糖浆工厂正式开工，开始面向全国出售。
像这样，当时有关事业化预想的基础研究、套用研究是以香川大学为中心开展的。现在，出于对它功效的期待，世界各国（韩国、中国、美国、英国等）都开展了稀少糖研究。香川大学作为研究稀少糖的第一线，始终坚持据点性和优位性，进行产学官联合的基盘研究。
另外，香川大学设立了稀少糖相关新兴企业：稀少糖生产技术研究所和raresweet。这都是香川大学和民间企业联合开展的，对香川县稀少糖事业的扩大做出了不小的贡献。
套用前景
稀少糖令人期待的生理机能，对细胞活性酸素的抑制作用，抑制收缩期、扩张期血压的上升，对脏器贫血障碍的保护作用，抑制破骨细胞的分化，抑制癌细胞的增殖等已经被报告出来。有了这些作用，对神经性病变、脑梗塞、心肌梗塞、高血压等疾病的抑制效果也值得期待。另外糖和合成化学药品相比，副作用相当于没有，因此在製造疗养食品和医药品以及医疗製品方面可以说都具有实用性。
有关于含有阿洛酮糖等稀少糖的糖浆（糖组成：葡萄糖约45%、果糖约30%、阿洛酮糖等稀少糖约15%、其他糖约10%）对改善糖代谢和抗肥胖作用已经得出了报告。
把普通体重——轻度肥胖（BMI25-30）的34名健康成年人（男女各17名；平均年龄42岁、平均体重70.5千克、平均BMI25.8kg/m2、平均体脂率28.2%）作为对象，实验食物：加入30克含有稀少糖糖浆的果冻饮料，对照食物：加入28克液体果糖葡萄糖的果冻饮料，一天一回，连续12周早餐前饮用实验饮料一听（早、午、晚餐照常进行），图表显示了体重和体脂率的变化。结果是，体重减少（1.8千克）、体脂率也减少（1.7%）。并且可以看出停止后均恢复到了从前。
主要原因可能是糖浆中的阿洛酮糖等稀少糖阻碍了葡萄糖的吸收，也有可能是糖浆中其他稀少糖的作用，有关与此将进行进一步的研究。
近年来发现大多稀少单糖及糖醇是低热量的甜味剂，同时，又具有重要的生理功能，因此作为一类新生理活性物质（例如，塔格糖、甘露糖醇、山梨糖醇、木糖醇等）已被广泛套用于食品、化工和医药等领域。随着食品质量提高和科技进步，热量已不是制约中国人民营养健康的主要因素，相当多的人还因热量摄入过剩导致的各种疾病，因此人体的营养需要将会转向低热量的功能性糖类。中国目前的食糖结构中，蔗糖仍占到了85%以上，而从美国2004年的食糖结构的分析来看，占75%左右，随着中国食糖结构的日益最佳化，新型生物糖源套用空间巨大，将为功能性稀少糖的开发带来了良好的机遇。