作為重要的供能物質(zhì),糖的代謝機理,包括酵解、三羧酸循環(huán)、戊糖磷酸途徑,以及生醇發(fā)酵和乙醛酸循環(huán)等已比較明確(戊糖磷酸途徑非氧化階段的機理尚有爭議),而作為食品行業(yè)主打“無糖”產(chǎn)品的糖醇類,包括木糖醇、山梨糖醇、麥芽糖醇、異麥芽糖醇、甘露醇、赤蘚糖醇等,其代謝機理及其實際代謝過程產(chǎn)生的熱量一直存在爭議。隨著人們健康意識的逐步增強,消費者對于食品的熱量問題越來越關(guān)注,但普遍存在一個“‘無糖’即是無熱量、低熱量”的認識誤區(qū),因此本文就糖醇實際代謝及產(chǎn)生的熱量進行初步探討。
木糖醇作為現(xiàn)在普遍應(yīng)用一種糖醇,由于其本身抗齲齒等優(yōu)良特性,研究較多,其代謝機理也已初步明確,1953年Horowitz提出了葡萄糖醛酸-木糖醇側(cè)路,
圖1:葡萄糖醛酸-木糖醇側(cè)路
MeCormick,Touster,Burns,Kanfer等證實了這一過程的存在。
根據(jù)這一理論,外源性木糖醇參與人體糖代謝途徑如下圖:
圖2:外源性木糖醇參與人體糖代謝途徑
研究結(jié)果顯示,人體攝入的木糖醇80%通過肝臟代謝,其余大部分被腦及心臟利用,很少量的參與皮下脂肪代謝。木糖醇被肝臟吸收之后,50%以上轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟牵?5%左右被氧化,其他很少一部分變成乳酸。木糖醇在肝臟的代謝流程如下圖:
圖3:木糖醇在肝臟的代謝流程
根據(jù)[13C]示蹤原子實驗,服用木糖醇之后12小時之內(nèi),50-60%的木糖醇轉(zhuǎn)化為為CO2通過肺排出體外,通過尿液及糞便各排出2-10%,20-30%轉(zhuǎn)化為糖原和中間產(chǎn)物。每克木糖醇全部代謝產(chǎn)生熱量約為4.06千卡即17.05KJ/g。
山梨糖醇、甘露糖醇和麥芽糖醇目前應(yīng)用也較廣泛,尤其是日本應(yīng)用山梨糖醇較多,其主要代謝途徑是首先氧化成對應(yīng)的酮糖或醛糖,或者磷酸化為糖醇-1-磷酸酯,之后參與正常的糖代謝。山梨糖醇被山梨糖醇脫氫酶氧化為果糖,然后經(jīng)果糖-1-磷酸酯途徑代謝,其代謝途徑如下圖:
圖4:山梨醇代謝途徑
甘露醇代謝途徑與山梨醇相同,麥芽糖醇一小部分在胃內(nèi)被分解為山梨糖醇和葡萄糖,通過小腸直接吸收一部分,還有一部分被大腸微生物發(fā)酵。
根據(jù)動物及人體實驗,確定山梨糖醇代謝較充分,實際熱值為12.07KJ/g,麥芽糖醇利用率約為50%,實際熱量為8.4KJ/g。
甘露醇通過人體測試,口服28-100g,65%被吸收,其中17.5%通過尿液排出,因此確定其利用率約為50%,實際熱值為8.4KJ/g。
異麥芽糖醇在腸道內(nèi)被雙糖水解酶分解非常緩慢,通過對鼠、豬和人類進行的比較動物尸體分析、間接熱量測定法、成長監(jiān)控、人類體重變化研究和因子方法等的結(jié)論,確定其生理熱量值為8.4KJ/g。
赤蘚糖醇由于分子量較小,可以被小腸直接吸收,實驗表明,赤蘚糖醇在攝入后3小時,即有40%隨尿排出,另有40%在隨后的21小時陸續(xù)經(jīng)尿排出,即在24小時內(nèi),80%的赤蘚糖醇通過尿排出,另有20%的赤蘚糖醇很可能是通過糞便排出體外。通過[13C]示蹤原子標定法,測定呼出的[13C]標記的CO2。結(jié)果表明,而攝入赤蘚糖醇后,未檢測到[13C]標記的CO2。因此,赤蘚糖醇被吸收入血液后,不被代謝,而直接通過腎臟以尿液的形式排出體外。根據(jù)日本厚生省的糖類熱量評價法(平成3年衛(wèi)新第71號)測定的結(jié)果,赤蘚糖醇熱量為0KJ/g。
赤蘚糖醇生理熱量低的原因在于其代謝機理的特殊性,其他大多數(shù)糖醇都是經(jīng)過一定的途徑轉(zhuǎn)化后參與正常的糖代謝,而實驗結(jié)果顯示,赤蘚糖醇在體內(nèi)不被代謝,排出時仍然是赤蘚糖醇分子的形式。
通過以上對各種糖醇代謝及實際生理熱量的總結(jié),我們可以得出一個初步的結(jié)論:無糖并不代表低熱量,大部分糖醇的實際生理熱量是比較可觀的,各種糖醇在實際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)其自身特點應(yīng)用于不同的產(chǎn)品中。例如木糖醇在口腔保健及糖尿病人營養(yǎng)等方面具有突出的優(yōu)點,而赤蘚糖醇獨特的‘0’熱值特點,符合現(xiàn)今低熱量食品的發(fā)展趨勢,潛力巨大。作為食品生產(chǎn)商,應(yīng)該本著真正從消費者的健康著眼的原則,引導(dǎo)健康的飲食潮流,引導(dǎo)消費者走出“健康誤區(qū)”,才能真正贏得消費者的信賴,獲得成功。