低聚果糖
[CAS# 308066-66-2]

基本信息

• 产品分类: 生物化工 >> 糖类化合物 >> 双糖
• 英文名: Fructooligosaccharides
• 别名: ?D-Fructofuranose; (2R,3S,4S,5R)-2,5-bis(hydroxymethyl)oxolane-2,3,4-triol; Oligosaccharides, fructose-contg.; Actilight; Beneo OPS; Beneo P 95; FOS-P Power 300; FortiFeed; FortiFeed P 95; Fructose-containing oligosaccharides; Fructose-contg. oligosaccharides; NutraFlora; NutraFlora L 55; NutraFlora L 95; NutraFlora P 95; NutraFlora scFOS; Nutriflora P; Orafti L 85; Raftilose Synergy; scFOS
• 产品名称: 低聚果糖
• 分子式: C₆H₁₂O₆
• 分子量: 180.16
• CAS 登录号: 308066-66-2
• 分子行输入简码SMILES: C([C@@H]1[C@H]([C@@H]([C@](O1)(CO)O)O)O)O

物理化学性质

• 密度: 1.7±0.1 g/cm³ 计算值^*, 1.59 g/mL (实验值)
• 熔点: 105 - 110 ºc (实验值)
• 沸点: 440.1±45.0 ºc 760 mmHg (计算值)^*
• 闪点: 220.0±28.7 ºc (计算值)^*
• 折射率: 1.617 (计算值)^*

^* 使用计算软件 Advanced Chemistry Development (ACD/Labs).

发现和应用

低聚果糖 (FOS) 是由果糖单元通过β(2-1)糖苷键连接而成的短链碳水化合物，通常末端带有葡萄糖残基。它们天然存在于许多植物中，包括菊苣根、菊芋、洋葱、大蒜、香蕉和芦笋。FOS 的发现可以追溯到 20 世纪 30 年代早期的碳水化合物研究，当时化学家首次分离出菊粉型果聚糖并鉴定出其寡糖成分。后来，酶合成技术的进步使得特定 FOS 分子的可控生产成为可能，这极大地促进了其商业化应用和研究。

FOS 的工业化生产通常涉及使用源自*黑曲霉*、*出芽短梗霉*或*枯草芽孢杆菌*等微生物的β-呋喃果糖苷酶或果糖基转移酶对蔗糖进行酶促果糖基转移。该工艺可产生含有三至五个果糖单元的寡糖混合物，通常称为1-果蔗糖、果蔗糖和呋喃果糖基果蔗糖。这些分子具有水溶性、微甜且不致龋的特性，使其成为食品和药物配方中极具价值的功能性成分。

FOS最重要的应用之一是其作为益生元的功能。它们被肠道有益菌（尤其是双歧杆菌和乳酸杆菌）选择性发酵，从而促进肠道健康并改善微生物平衡。大量临床和动物研究表明，摄入FOS可以促进短链脂肪酸的生成，改善矿物质（尤其是钙和镁）的吸收，并调节脂质代谢。由于FOS不易被人体酶消化，因此其热量贡献极小，同时还能改善肠道转运和粪便质量。

在食品工业中，FOS被广泛用作低热量甜味剂和增稠剂。低聚果糖 (FOS) 甜度适中，约为蔗糖的 30-50%，可在不影响口感的情况下替代饮料、酸奶、烘焙产品和膳食补充剂中的部分糖分。此外，其吸湿性和保水性有助于提高烘焙食品和乳制品的保湿性。低聚果糖 (FOS) 也被添加到婴儿配方奶粉中，以模拟母乳低聚糖的功能特性，支持婴儿肠道菌群的健康建立。

FOS 在医药和营养保健领域的应用不断拓展。研究表明，由于其丁酸和其他有益代谢物的产量增加，FOS 具有降低血清胆固醇、增强免疫功能和降低结肠癌相关风险的潜在益处。此外，由于其良好的发酵性以及与肠道菌群的相容性，FOS 正被研究用作控制药物输送系统的载体。

FOS 的商业化生产已成为一个成熟的产业，其酶促工艺已得到优化，可实现高产量和高纯度。一些生产系统使用固定化酶反应器来提高效率和酶的稳定性。主要的商业形态是糖浆和粉末，其总低聚果糖 (FOS) 含量标准化，通常与其他膳食纤维混合，制成健康食品的功能性混合物。随着消费者对天然益生元成分的需求不断增长，全球低聚果糖市场预计将持续增长。

FOS 关系的研究也侧重于结构-功能，以更好地理解链长和连接模式如何影响发酵特性和生理效应。新兴的生物技术方法，包括使用基因工程改造的微生物菌株，正在实现更高效的生产路线，并能够生产具有特定益生元功能的定制寡糖。这些创新有望扩大其在营养、医疗保健甚至环境生物技术领域的应用范围。

参考文献

2003. Synergistic Responses of the Chorda Tympani to Mixtures of Umami and Sweet Substances in Rats. Chemical Senses, 28(3).
DOI: 10.1093/chemse/28.3.261

2003. Topiramate induced myopic shift and angle closure glaucoma. The British Journal of Ophthalmology, 87(5).
DOI: 10.1136/bjo.87.5.648

2003. Tubular injury: the first symptom of hypertensive kidney involvement? Medical Science Monitor.
DOI: 12709672