Что такое Oat Beta Glucan?

Oats are an ancient cultivated crop that originated in China and is also the main food crop for the people in the high-altitude areas of northern China, such as Inner Mongolia, Hebei, Gansu, and Shanxi [1]. Oats are high in nutritional value, with 4.71% unsaturated fatty acids, 16.89% protein, and 10.60% dietary fiber. Oat β-glucan is the main functional ingredient of dietary fiber, which is made through enzymatic hydrolysis, extraction, precipitation, alcohol precipitation, drying, sterilization and other processes. In 2014, China included oat β-glucan in the list of new food ingredients[2].

Согласно последнему исследованию Hengzhou YH (рисунок 1), глобальный рынок овса β-glucan, как ожидается, будет расти со сложными годовыми темпами роста 7,22% между 2021 и 2027 годами, с рыночной стоимостью 80 миллионов долларов США к концу 2027 года. Совокупные годовые темпы роста китайского рынка, как ожидается, составят 8,1% между 2021 и 2027 годами, рыночная стоимость достигнет 22 миллионов долларов США, что указывает на то, что применение оат-трайв-глюкан будет становиться все более и более широким в будущем, а пищевая промышленность станет основным направлением применения оат-трайв-глюкан, придавая импульс развитию пищевой промышленности [3]. В настоящем документе всесторонне рассматриваются роль и функции оат-доу-глюкан и их применение в пищевой промышленности и производстве пищевых продуктов с целью оказания теоретической поддержки дальнейшему развитию и применению оат-доу-глюкан.

1. Эффективность оат-ду-глюкан

1.1. Снижение липидов крови и профилактика сердечно-сосудистых заболеваний

Недавно статья, опубликованная в журнале американской медицинской ассоциации: открытая сеть шивакоти рупак [4] и др. предположила, что ежедневное потребление 5 г зерновых волокон (oat β-glucan) людьми старше 65 лет может эффективно снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний. Oat β-glucan — пищевое волокно, получаемое из овес. Управление по контролю за продуктами питания и лекарствами США (FDA) и европейское управление по безопасности пищевых продуктов (EFSA) сообщили, что ежедневное потребление по крайней мере 3 г оят-грау-глюкана может снизить уровень холестерина в крови и тем самым снизить риск ишемической болезни сердца. Международные руководящие принципы по управлению дислипидемией рекомендуют ежедневное потребление 5-15 г (европейские руководящие принципы) или 10-25 г (руководящие принципы США) грау-глюкан может снизить уровень холестерина в крови. Pei Suping [5] обнаружили, что после того, как крысам была вживлена оat β glucan enema, общий уровень холестерина в их крови значительно снизился, что подтверждает, что оat β glucan имеет гиполипиэпидемический эффект.

1.2 снижение уровня сахара в крови и контрольного веса

Oat β-glucan is derived from oats, is rich in dietary fibre, and is a low GI food ingredient. It can not only increase postprandial satiety [6], but also reduce abdominal fat, thereby reducing body weight, body mass index, body fat and waist-to-hip ratio. This is mainly because oat β-glucan can form mucus on the inner wall of the digestive tract, preventing the contents of the small intestine from contacting digestive enzymes, thereby prolonging the digestion and absorption time [7].

Таппи [8] и другие проводили эксперименты на диабетических пациентах, которые потребляли 5 г оат-ду-глюкан в день, и результаты показали, что пациенты &#- 39; Уровень глюкозы в крови может быть снижен примерно на 50%. Ван хаибо и др. [9] также подтвердили в своем исследовании сахара в крови и сахарного метаболизма у диабетических крыс, что оat β-glucan может улучшить скорость транспортировки и эффективность сахара во время пищеварения, абсорбции и использования в организме, а также значительно сократить разрыв гликогена печени, тем самым снижая сахар в крови. ABBASI et al. [10] полагают, что oat β-glucan может управлять содержанием сахара в крови, задерживая кишечное поглощение углеводов и поддерживая стабильное выделение инсулина в организме для управления содержанием сахара в крови.

1.3 повышение иммунитета желудка

Гудей Сильвия и др. [11] опубликовали рандомизированное клиническое исследование питательных веществ в 2021 году, которое продемонстрировало благотворное воздействие оат бета-глюкана на хронический гастрит. Исследование показало, что ежедневное потребление 3 г оата бета-глюкана в течение 30 дней в рационе питания может уменьшить повреждения слизистой оболочки без обострения симптомов клинической болезни желудка. Возможный механизм действия заключается в Том, что оат бета-глюкан может образовать вязкоэластичные вещества для защиты желудка после поглощения воды.

1.4 способствует укреплению здоровья кишечника

Лазариду и др. [12] нашли этоoat β-glucan, as a water-soluble dietary fiber, can promote the growth of probiotics, help regulate the intestinal flora, and promote intestinal digestion in the human body. Li Zhenghua [13] experimental research shows that oat β-glucan can be metabolized by anaerobic bacteria to produce short-chain fatty acids (SCFA) and butyric acid, which enhance the acidic environment in the intestine to achieve a bactericidal and bacteriostatic effect. MA et al. [14] also believe that oat β-glucan has a strong water-absorbing effect and viscosity, which can promote the intestinal movement of chyme and reduce the adverse effects of many pathogenic substances on the intestine, thereby reducing constipation and the risk of colon cancer.

1.5 улучшает иммунитет и борется с раком

Oat β-glucan может выступать в качестве иммуномодулирующего лиганда для некоторых иммунных клеток, чтобы укрепить иммунную систему потребителя [15]. Исследования, проведенные эстрадой [16] и юн и др. [17], показали, что оу-ду-глюкан оказывает иммуномодулирующее воздействие. Oat β-glucan может не только способствовать распространению лимфоцитов у мышей и значительно повысить их устойчивость к бактериальному и вирусному вторжению, но и стимулировать секрецию фактора некроза опухоли и интерлейкина -1 перитонеальными макрофазами, а также увеличивает количество иммуноглобулина в сыворотке мышей. Нинг хончжень [18] и кристоф [19] и другие исследования доказали через опыты in vitro, что оat β-glucan может стимулировать иммунную функцию путем активации макрофагов для увеличения количества иммуноглобулинов и естественных клеток-животных, тем самым улучшая тело 's устойчивость к инфекциям и паразитарным заболеваниям. Мерфи [20] проводил in vivo эксперименты на крысах и хороманска [21] проводил in vitro эксперименты, оба из которых доказали, что оat β- glucan может препятствовать метастазу и распространению опухолевых клеток, и имеет хорошую антиопухолевую функцию, не оказывая при этом побочных эффектов на нормальные клетки.

2 применение оат-ду-глюкан в пищевой промышленности

2.1 применение в функциональных пищевых продуктах

Oat β-glucan оказывает влияние на снижение сахара в крови, снижение липидов крови, регулирование желудочно-кишечного здоровья и повышение иммунитета. Функциональные продукты могут быть разработаны путем добавления oat β-glucan. Япония разработала бывший продукт питания для здоровья, который богат оат β-glucan и имеет растворимое пищевое волокно более 5%. Это низкий в жире, но имеет хороший вкус и вкус, и имеет эффект снижения тела и#39; уровень холестерина и снижение риска хронических заболеваний [22].

Тайвань и Франция#39. последние исследования и разработки порошка оат-бран, содержащего 3,1 г/порция оат-бета-глюкан и оат-бета-глюкан оат молочных продуктов, содержащих до 3,8% оат-бета-глюкан, в сочетании с гороховым волокном и изомальто-олигосахаридами при разработке продуктов, обогащая продукты растительным белком, витаминами, минералами и т.д., обеспечивая комплексное питание для здоровья кишечника и обладая преимуществами высокой клетчатки, низкой GI и другими преимуществами кетогенной диеты, Для поддержания здоровья кишечника. ABBASI et al. [10] показали в ходе экспериментов, что oat β-glucan может регулировать деятельность переноса глюкозы в белок кишечника, чтобы уменьшить количество людей#39; уровень глюкозы в крови после прандита; Таким образом, oat β- глюкан может быть использован в качестве пищевой добавки для снижения послепренацитной глюкозы в крови и быть использован в функциональных пищевых продуктов, которые могут снизить уровень глюкозы в крови диабетических пациентов.

2.2 применение в молочных продуктах и напитках

Оат-ду-глюкан порошокОбладает хорошими эмульсирующими, утолщающими и вязкими свойствами и устойчив в кислотных условиях. Он может не только улучшить сенсорные свойства продуктов, но и использоваться в качестве субстрата для ферментации пробиотиков, в Том числе лактобацилли и бифидобактерий. Поэтому его можно использовать в молочных продуктах и напитках, таких как йогурт и мороженое.

Лианг ин и др. [23] добавляют оат-грау-глюкан в йогурт для тестирования и обнаруживают, что йогурт с добавлением оат-грау-глюкан имеет гладкую текстуру, чувствительный рот и богатый молочный аромат с хорошими сенсорными свойствами. Dong Jilin et al. [24] добавляют различные пропорции оат-грау-глюкан к мороженному, смешанному с гур-гум и ЦМК в качестве сложного стабилизатора, и обнаруживают, что добавление 0,20% оат-грау-глюкан не только значительно увеличивает скорость расширения и вязкость мороженого, но и повышает его устойчивость к таянию. Цзия цянбо [25] использовал овса-грау-глюкан в качестве ферментации субстрата для пробиотиков, таких как бифидобактерия и лактобациллус-рамноз, и успешно разработал овса-биологическое молоко с овса и обезжиренное сухое молоко в качестве основных ингредиентов, которое богато активными ингредиентами и имеет эффект снижения сахара в крови и потери веса. Содержание oat β-glucan в продукте достигает 180 мг/л, а количество живых бактерий составляет около 1 011 на мл.

В то же время оазис β- глюкан может использоваться в качестве растворимого пищевого ингредиента волокна с понижением холестерина, глюкозы в крови и слабительными эффектами. Он может быть использован с 0 сахара низкокалорийные подсластители, диетическое волокно и т.д., чтобы развивать без сахара продукты питания, такие как йогурт, соевое молоко, и молочный порошок для пожилых людей.

2.3 применение в хлебобулочных изделиях

Добавление оат-грау-глюкан при переработке хлебобулочных изделий не только обогащает питательный состав продукта, но и улучшает его содержание#39;s водонепроницаемость и удержание воды, а также расширение продукции ' срок годности. Жай айхуа и др. [26] пришли к выводу, что, когда количество овсянной муки составляло 15%, а количество эмульгатора и оксиданта — 1,0% и 0,3% соответственно, содержание пищевой клетчатки в обработанном овсянном питательном хлебе в 9,64 раза превышало содержание обычного хлеба, что значительно улучшало питательное содержание хлеба. Du Yajun et al. [27] добавлено овес диетических волокон к тортам, чтобы решить проблему нехватки диетических волокон в тортах. Было установлено, что, когда количество овес диетических волокон добавил 6%, цвет, аромат и вкус торта были дополнительно улучшены. В то же время, поскольку оат-ду-глюкан обладает определенной водоудерживающей способностью, он оказывает определенное водоудерживающее воздействие на торт во время хранения, продлевая срок годности. В это время испеченный торт является самым идеальным с точки зрения сенсорной оценки и других физических и химических показателей.

2.4 применение в мясных продуктах

Oat β-glucan имеет хорошие свойства удержания воды и масла, и может быть добавлен в мясные продукты, чтобы улучшить сенсорный вкус. Донг джилин и др. [28] использовали постную и жирную свинину, оат-ду-глюкан, крахмал и каррагинан для производства мясных рубок. Они установили, что содержание воды и масла в мясной руде с добавлением оат-грау-глюкан было выше, чем в контрольной группе без добавления оат-грау-глюкан. Сенсорные свойства рубленого мяса также были значительно улучшены, с отличным вкусом, нежностью, сочностью и эластичностью.

В ходе сравнительного эксперимента LIU et al. [29] было установлено, что фрикадельки с добавлением оат-грау-глюкан имеют более гладкую поверхность, чем пустые фрикадельки, и что фрикадельки с добавлением оат-грау-глюкан демонстрируют наиболее высокую общую приемлемость как при анализе текстуры, так и при сенсорной оценке.

2.5 применение в таблетках конфеты

Pressed candy made with oat β-glucan powder, fruit powder, and sorbitol (clearing lozenges, effervescent/micro-effervescent lozenges, tongue scraping clearing tablets, etc.). The presence of oat β-glucan not only increases the viscosity of the gastric contents, delaying gastric emptying and thereby preventing a sharp rise in blood sugar after a meal, but also has a very good laxative effect and lowers harmful low-density cholesterol. Oat β-glucan as the main raw material, maltitol, sorbitol and oligo-isomaltose as auxiliary materials, after being processed through the processes of blending, mixing, granulating, drying and tablet pressing, can be made into low-calorie oat dietary fiber chewable tablets [30] with health-promoting functions such as regulating blood lipids and blood sugar, improving the intestinal environment and softening the bowels.

2.6 применение в твердых напитках

Oat β-glucan-containing solid drinks are rich in dietary fiber and low-calorie foods that are not easily digested after consumption. The oat β-glucan in the product is highly absorbent and bulking, and can produce a lasting feeling of fullness and satisfaction in the stomach after consumption, reducing appetite [31]. It can also promote the secretion of a gastrointestinal hormone called peptide (PYY2-36) which can bind to the hypothalamic Y2 receptor, which can reduce appetite by inhibiting the release of the appetite-stimulating factor neuropeptide (YY) [32]. Weight loss can be achieved while controlling blood sugar and blood lipids, reducing constipation, etc.

2.7 применение в пероральных жидкостях

An oral solution made with oat β-glucan, resistant dextrin, and fructooligosaccharides can take advantage of the water-absorbing and swelling properties of oat β-glucan and its film-forming properties to distribute more evenly in the intestines, thereby improving its lipid-lowering and blood glucose-lowering effects. It can also significantly improve the taste and acceptance of the product. It has the effect of lowering blood lipids and serum cholesterol and raising high-density lipoprotein. It can control diabetes caused by insulin and is of great significance for the prevention and treatment of atherosclerosis and cardiovascular and cerebrovascular diseases. atherosclerosis and cardiovascular diseases is of great significance.

3 перспективы на будущее

Oat β-glucan is a new natural functional food ingredient that has a variety of health benefits. It can be widely used in the processing of functional foods, dairy products and beverages, cereal meal replacements and other foods. It not only increases the dietary fiber content of the product, but also helps to improve the texture and structure of the product. It also reduces the fat and sugar content of the food, thereby achieving innovative claims of low sugar/no sugar/reduced sugar and meeting clean label requirements. The advantages and application value of oat beta-glucan are highlighted, and it is believed that the application of oat beta-glucan will become more and more common.

Ссылки на статьи

[1] сюэ фэн, у ши йи. Функция оат брана по укреплению здоровья [J]. Пищевая промышленность, 2005(3): 3-5.

[2] отдел стандартов безопасности пищевых продуктов и тестирования и оценки. Объявление об утверждении томатного семенного масла, листьев локвата, арабиногалактана, листьев хубея бегонии (Camellia japonica), флавоноидов бамбуковых листьев, оат-ду-глюкан, саке лактобациллуса и пропионибактерия киспропионичи в качестве новых продуктов питания (No. 20 of 2014) [Z]. 2014-12-19.

[3] ван фенгмей, ци янлинг. Применение оат-ду-глюкан в производстве продуктов питания [J]. Сельское хозяйство пекина, 2015 (14): 16.

[4] шивакоти рупак, биггс Мария л, джусс Люк и др. Прием и источники пищевых волокон, воспаление и сердечно-сосудистые заболевания у взрослых пожилых людей США [J]. Сеть JAMA Open,2022(5)3: E225012-e225022.

[5] Pei Suping. Редукционистский подход к наблюдению за воздействием оата бета-глюкан на лечение гиперлипидемий у крыс и предварительное исследование исследований в области питания на основе теории сложных адаптивных систем [D]. Шанхай: второй военно-медицинский университет, 2006.

[6]PENTIKAINEN S, KARHUNEN L, FLANDER L, и др. Обогащение печенья и сока овсяной гравитацией-глюкан повышает послепренацильную насыщенность [J]. Аппетит, 2014, 75: 150 — 156.

[7]CHANG H C, HUANG C N, YEH D M, et al. Овса предотвращает ожирение и распределение брюшного жира, а также улучшает функции печени у человека [J]. Растительные продукты для питания человека, 2013, 68(1):18-23.

[8] таппил, гугольце, вуршп. Воздействие sofsofbreakfastcere alsingvarioustsofber-glucoseandinsulin plasma glucoseansulin responsesin NIDDM испытуемые [J]. Диабет,1996, 19(8):831-834.

[9] ван хайбо, лю дачуан. Исследование воздействия оат бета-глюкан на глюкозу в крови и обмен глюкозы у диабетических крыс [J]. Наука о еде, 2005, 26 (8): 387 — 391.

[10]ABBASI N N, PURSLOW P P, TOSH S M и др. Oat β-glucan депрессирует SGLT1- и glut2 - опосредованный перенос глюкозы в кишечных эпителиальных клетках (IEC-6)[J]. Исследования в области питания, 2016, 36(6): 541-552.

[11] гудей Сильвия, филип рафа, харассим Джоанна и др. Объем питательных веществ, 2021(13)8:2791-2791.

[12] лазариду а, серафимиду а, билиадерис с г и др. Разработка структуры и подкисление кинетики в ферментированном молоке, содержащем оат-ду-глюкань, йогуртную культуру и пробиотический штамм [J]. Продукты питания гидроколлоквиумы, 2014, 39(4):204-214.

[13] ли чжэнхуа. Преимущества овса для здоровья кишечника [J]. Наука о сельском хозяйстве, 2015, 43(21): 21-22.

[14]MA, LKKI Y, VIRTANEN E. желудочно-кишечные эффекты оат-брана и оат-гум: обзор [J]. LCT-food Science and Technology, 2001,34(6):337 — 347.

[15] чжоу цзясин, цзя лина, лю феньи и др. Применение oat β-glucan в пище [J]. Зерновые, масла и жиры, 2020, 33(2): 26-27.

[16] эстрада а, юн к х, ван кессель а и др. иммуномодулитационная деятельность оат бета-глюкан in vitro и in vivo [J]. Микробиол иммунол,1997,41 (12): 991-998.

[17]YUN C H,ESTRADA A,VAN KESSEL A, et al.Beta-glucan, извлекаемые из oat, повышают устойчивость к болезням против бактериальных и паразитарных инфекций [J]. FEMS иммуномед микробиол, 2003,35(1): 67-75.

[18] нин хунчжень, ци сяо, цзя чунмэй и др. Исследования антиоксидантного и гиполипиэпидемического воздействия оат бета-глюкан [J]. Наука и техника о продовольствии, 2008, 9: 153 — 155.

[19] кристоф р, Нэнси а, Джоан с. разработка моноклонального анализа на основе антител, связанного с ферментом иммуносорбитного анализа для количественного определения растворимых грац-глюканов в овсе и ячмене [J]. Журнал сельского хозяйства и химии,2003,51 :5882 — 5887.

[20]Murphy E A, Davis J M, Brown A S, et al.Effects of and oat бета -glucan on lung cancer metastases and macrophage anticancer cytoтоксичность [J]. Журнал прикладной физиологии, 2004,97(3):955.

[21] чо роман ска а, KUL BACK A J, REMBIALKOWSKA N, и др. Антиканцерогенные свойства с низким молекулярным весом бета-глюкан и исследование in vitro [J]. Международный журнал биологических макромолекул, 2015,80:23-28.

[22] ты зучи. Япония разрабатывает новые продукты питания oat EX [J]. Китайская и зарубежная технология пищевой промышленности, 2003 (7): 7-8.

[23] лян ин, цуй бингцюнь, чжан сухуан. Применение oat β-glucan в ферментированном йогурте [J]. Пищевые добавки китая, 2011 (1): 178-181.

[24] Dong Jilin, Zheng Jianqiang, Shen Ruiling. Вязкость oat β-glucan и ее применение в мороженом [J]. Исследования и разработки в области продовольствия, 2007 (7): 193-196.

[25] цзя цзянбо. Развитие oat bio-milk [J]. Наука о еде, 2003 (2): 79-82.

[26] чжай айхуа, ан ю, цзян цянь. Развитие питательного овсяного хлеба [J]. Журнал хайлунцзян байского университета сельского и лесного хозяйства, 2006 (6): 67-70.

[27] ду яцзюнь, цзя ю. Применение овсяного пищевого волокна в пирожных [J]. Наука и техника, 2004 (6): 7-8.

[28] Dong Jilin, Shen Ruiling. Предварительное прикладное исследование овсяной жвачки в мясной рутине [J]. Исследования мяса, 2007 (5): 17-19.

[29] лю р, ван н, ли кью и др. Сопоставительные исследования физико-химических свойств сырья и гидролизированного овса "грау-глюкан" и их применения в мясных шарах с низким содержанием жира [J]. Пищевые гидроколлоиды, 2015, 51 :424 — 431.

[30] дю яджун. Технологические исследования по пищевым волокнам овса, жевательным таблеткам [J]. Зерновые, масла и продукты питания, 2006, 14(5): 37 — 38.

[31]Hetherington M M, Cunningham K, Dye L, et al. Потенциальные выгоды насыщения для потребителя: научные соображения [J]. Обзоры исследований в области питания, 2013, 26 (1):22-38.

[32]Beck E J, Tapsell L C, Batterham M J, et al. Увеличение уровней пептида Y-Y после приема грау-глюкана зависит от дозы у взрослых с избыточным весом [J]. Исследования в области питания,2009,29(10):705 — 709.