菊粉

菊粉是植物中储备性多糖，主要来源于植物，已发现有36000多种，包括双子叶植物中的菊科、桔梗科、龙胆科等11个科及单子叶植物中的百合科、禾木科。例如，在菊芋、菊苣的块茎、天竺牡丹（大理菊）的块根、蓟的根中都含有丰富的菊粉，其中菊芋的菊粉含量是最高的。

菊粉分子约由31个β-D-呋喃果糖和1~2个吡喃菊糖残基聚合而成，果糖残基之间能通过β-2,1-键连接。是由D-果糖经β（1→2）糖苷键链接而成的线性直链多糖，末端常带有一个葡萄糖残基，聚合度（DP）为2~60，其中平均聚合度DP≤9的菊粉又称为短链菊粉，从天然植物中提取的菊粉同时含有长链与短链 [1]  。菊粉的分子式表示为GFn，其中G代表终端葡萄糖单位，F代表果糖分子，n代表果糖的单位数。

食品应用

1、加工低脂食品（如奶油、涂抹食品）

菊粉是一种优良的脂肪替代品，当与水完全混合后会形成一种奶油状结构，这使其容易在食品中替代脂肪，并提供光滑的口感、良好平衡及圆满的风味。可把脂肪替代成纤维，增加产品紧密及口感并能稳定提高乳化的分散性，在奶油、涂抹食品加工可代替30~60%的脂肪。

2、配置高纤维膳食

菊粉在水中有较好的溶解性，这使它能与水性系统相结合，含丰富的水溶性膳食纤维，而不像其他纤维产生沉淀问题，使用菊粉作为纤维配料十分方便，并能够使感官特性有所改善，它们能帮助人体获得更平衡的饮食，因此可做高纤维食品配料。

3、可作为双歧杆菌增殖因子，属于益生元食品配料

菊粉在人的肠道能被有益菌利用，特别是能使双歧杆菌增殖5~10倍，同时有害菌会显著减少，改善人体菌群分布，促进健康，菊粉已被列为重要的双歧杆菌增殖因子。

4、用于乳饮料、酸牛奶、液态奶中

在乳饮料、酸牛奶、液态奶中添加菊粉2~5%，使产品具有膳食纤维和低聚糖的功能之外，还可以增加稠度，赋予产品更浓的奶油口感、更好的平衡结构和更饱满的风味。

5、用于焙烤制品

在焙烤制品中加入菊粉，用于发展新概念面包，如益生源面包、多纤维白面包甚至多纤维无谷蛋白面包。菊粉能够增加面团稳定性、调整水的吸收、增加面包体积、提高面包瓤的均匀性及成片能力。

6、用于果汁类饮料、功能性水饮料、运动饮料，果露、果冻中

在果汁类饮料、功能性水饮料、运动饮料，果露、果冻中添加菊粉0.8~3%，能使饮料风味为更浓，质地更好。

7、用于奶粉、鲜奶干吃片、奶酪、冷冻甜点中

在奶粉、鲜奶干吃片、奶酪、冷冻甜点中添加8~10%的菊粉，能使产品功能更强，风味更浓，质地更好。

功 效

1、控制血脂

摄入菊粉可有效降低血清总胆固醇（TC）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C），提高高密度脂蛋白/低密度脂蛋白比率，改善血脂状况。Hidaka 等人报道，50-90岁的老年病人，每日摄食8g 短链的膳食纤维，两周后血液中甘油三酸酯和总胆固醇的水平降低。 Yamashita 等人给18名糖尿病人进食8g菊粉两周，总胆固醇减少 7.9%，但HDL-胆固醇没变。而摄食食粮的对照组，上述参数没有变化。Brighenti 等人观察到，12名健康年轻的男子，在每日的谷物早餐中加入9g菊粉共4周，总胆固醇减少 8.2%，甘油三酸酯则大幅降低26.5%。

许多膳食纤维通过吸收肠内脂肪，形成脂肪——纤维复合物随粪便排出，从而降低血脂水平。而且，菊粉在肠道末端前，自身就发酵成短链脂肪酸和乳酸盐，乳酸盐是肝脏代谢的调节剂。短链脂肪酸（醋酸盐和丙酸盐）在血液里可作燃料，丙酸盐抑制胆固醇的合成。

2、降低血糖

菊粉是一种不会导致尿中葡萄糖升高的碳水化合物。它在肠道的上部不会被水解成单糖，因而不会升高血糖水平和胰岛素含量。如今研究表明，空腹血糖的降低是低聚果糖在结肠发酵所产生的短链脂肪酸的结果。

3、促进矿物质的吸收

菊粉能大大提高Ca2+、Mg2+、Zn2+、Cu2+、 Fe2+等矿物质的吸收。据报道，青少年食用8 g/d（长和短链菊粉型果聚糖）分别8周和1年，结果发现，都显著提高Ca2+吸收，而且身体的骨骼矿物质含量和密度也显著增加。 

菊粉促进矿物质元素吸收的主要机制是：1)菊粉在结肠发酵生成的短链脂肪使其黏膜上的隐窝变浅，隐窝细胞增多从而增大了吸收面积，盲肠静脉更发达。2)发酵所产生的酸降低结肠pH，使得许多矿物质的溶解度、生物有效性得以提高，特别是短链脂肪酸可以刺激结肠粘膜细胞的生长，提高肠黏膜的吸收能力；3)菊粉能促进一些微生物分泌植酸酶，植酸酶能使与植酸螯合的金属离子释放出来，促进其吸收。4)发酵生成的某些有机酸可与金属离子螯合，促进金属离子吸收。

4．调节肠道微生物菌群，改善肠道健康，防止便秘

菊粉是一种天然的水溶性膳食纤维，几乎不能被胃酸水解和消化，只有在结肠被有益微生物利用，从而改善肠道环境。有研究表明，双歧杆菌的增殖程度取决于人体大肠中初始双歧杆菌的数量，当初始双歧杆菌数量减少时，使用菊粉后增殖效果明显，当初始双歧杆菌的数量多时，使用菊粉后效果并不明显。其次，摄入菊粉后能增强胃肠道蠕动，提高肠胃功能，增加消化和食欲，提高机体免疫力。 

5. 抑制有毒发酵产物的生成，保护肝脏，预防结肠癌

食物经消化吸收后到达结肠，在肠道腐生菌（大肠杆菌、拟杆菌等）的作用下，可产生许多有毒的代谢产物（如氨、亚硝胺、苯酚与甲苯酚、次级胆汁酸等），而菊粉在结肠被发酵产生的短链脂肪酸能够降低结肠pH，抑制腐生菌的生长，减少有毒产物的生成，减少其对肠壁的刺激。由于菊粉一系列代谢活动能抑制有毒物质产生，增加排便次数和重量，增加粪便酸度，加速致癌物的排泄，产生有抗癌作用的短链脂肪酸，有利于预防结肠癌。

6．防便秘及治疗肥胖症膳食纤维减少食物在胃肠的停留时间，以及增加粪便量，有效地治疗便秘。其减肥作用是提高内容物的黏度，降低食物从胃进入小肠的速度，从而降低饥饿感，减少食物的摄食量。

7. 菊粉中有少量的2-9低聚果糖，研究表明，低聚果糖可使大脑神经细胞营养因子表达升高，对皮质酮诱导的神经元损作有很好的保护作用，具有良好的抗抑郁作用。