就连GB 2760都无法说清其全部功能，它有何特殊之处？

在我国，半乳甘露聚糖是作为一种食品添加剂使用，GB 1886.301-2018中的定义是以瓜尔豆、田箐豆、香豆、决明子、刺槐豆的胚乳片或其胶为原料，经半乳糖苷酶、半纤维素酶、蛋白酶一种或两种以上的酶酶解、纯化等步骤加工制得的低聚合度的的食品添加剂，其所起的功能为“其他”，意味着除了22类主要功能外，半乳甘露聚糖还具有GB 2760不能涵盖的其他用途或属性。接下来我们就一起探索半乳甘露聚糖的功能作用和在食品中的应用。

半乳甘露聚糖因其功能（粘结剂、乳化剂、稳定剂、增稠剂、脂肪替代品）和生物活性（降血糖，预防便秘，调节胰岛素水平，改善肠道细菌，降低胆固醇，预防癌症）而广泛应用于食品、药物、生物医学等行业。在食品和非食品添加剂中有商业价值的半乳甘露聚糖有 3 种来源: 瓜尔胶（Cyamopsistetragonolobus）、刺槐豆胶（Ceratonia siliqua）和塔拉胶（Caesalpinia spinosa）。

半乳甘露聚糖的理化性质

不同植物品种的半乳甘露聚糖胶糖基比值有差别，其分子的精细结构和水不溶物含量也不尽相同．从而导致胶理化性质的差异。尽管如此，半乳甘露聚糖胶在理化性质上仍有如下共性。

一、溶解度

水是半乳甘露聚糖胶的通用溶剂。半乳甘露聚糖胶都能在水中溶胀，瓜尔胶、胡芦巴胶、田菁胶在冷水中几乎全部溶解，而槐豆胶、决明胶仅部分溶于冷水。要使半乳糖侧链含量低的胶完全溶解分散于水中，可以通过加热的办法实现。商品胶的溶液通常是混浊的，混浊度主要是由配入不溶物所引起的。在实验室中，采用非工业的方法提纯的胶，可制得清晰度与水相近的溶液。

二、流变特性

半乳甘露聚糖胶是有效的水增稠剂。其溶液为假塑性流体（非牛顿型液体）。胶液加热时可逆地稀化且当升高的温度被保持时，又随时间不可逆地降解。半乳甘露聚糖胶最常使用的浓度在1%以下，此时溶液是浓稠的，如果浓度达到3%，则看上去象凝胶而不象溶液。半乳甘露聚糖胶在最常使用的浓度范围内塑变值为零。因此，只要施加最轻微的切变力，溶液就开始流动。溶液的表观粘度将随切变速度的增加而急剧下降，然后趋于稳定并接近最低极限值。

三、反应活性

1、衍生物

通过羟基官能团易进行醚化和酯化反应，如羧甲基胶、羟乙基胶和羟丙基胶等。羧甲基反应改变了胶与无机盐、水合矿物质和纤维素的表面以及有机染料的反应方式，从而提高或降低絮凝作用。随着羟烷基化反应的深化，胶的生物降解可能性逐步降低，通过适当的取代成为高度抗降解的和粘度稳定的胶体，并且明显地改变了胶溶液的溶解度和清澈度。

2、硼砂反应

半乳甘露聚糖大分子链中每一个单糖残基都有两个顺式羟基，这将导致与游离的硼酸根离子进行反应，发生水合和增稠，反应在酸性条件下进行。当胶溶液呈碱性时且有足够量的离解硼酸根离子则引起胶凝作用。

3、氢键作用

半乳甘露聚糖对水化的矿石和纤维素表面有强亲和力，因为它的许多羟基官能团易于形成强氢键，再加上它的线性分子结构使之在许多作用点上发生接触。

4、盐反应

半乳甘露聚糖胶与一些无机阳离子溶液进行剧烈的反应时，如在胶的碱性溶液中加入大量的钙盐就会形成凝胶。所以在盐溶液中加入干胶粉，则胶不会水化和增稠。

半乳甘露聚糖的功效显著

一般来说，多糖在不同的溶液中会表现出不同的构象，包括单螺旋、三螺旋和随机螺旋；通常具有高免疫调节活性的为三螺旋构象多糖，而三螺旋结构并不是多糖发挥免疫活性的必要结构。半乳甘露聚糖具有抑菌、促进益生菌生长、抗氧化、抗癌、改善2型糖尿病、抗胆碱酯酶等生理活性。

一、抑菌

Mai K. Ammar 等实验结果表明，葫芦巴种子中的半乳甘露聚糖抗氧化活性较弱，对热带假丝酵母菌和微球菌的抑菌活性中等。

二、促进益生菌生长

Miao等从决明子胶中制备的半乳甘露聚糖低聚糖，在体外发酵过程中可以促进潜在有益菌（双歧杆菌、乳杆菌、拟杆菌、细孔菌）的生长，该低聚糖可抑制潜在有害菌（梭杆菌、木霉、螺旋体等）的生长。在培养过程中，产生了乙酸和丙酸等短链脂肪酸，这种低聚糖是一种极具潜力的益生元。

三、抗氧化

Arunkumar Patchaiyappan 等证明从马钱子中提取的半乳甘露聚糖随着浓度的增加对DPPH 和羟基自由基的清除能力都有一定的提高。

四、抗癌

研究表明，Zhang等从草青霉中提取的半乳甘露聚糖能抑制半乳糖凝集素-8（Gal-8）的活性，且其抑制能力随着半乳糖喃苷链的增加而增强。Gal-8具有细胞黏附、生长、中性粒细胞调节、免疫调节、血小板功能调节等多种作用；Gal-8的表达水平不仅与肾癌、胃癌、肺癌、膀胱癌等多种肿瘤的转移、恶性程度、预后相关，且与哮喘等自身免疫病有关。

五、抗炎

Tao等通过降解从田菁中提取出的半乳甘露聚糖得到4种不同分子质量的产物，均显示出调节免疫活性的能力，其免疫调节活性随着游离羟基数量的减少而减少，且其免疫调节活性依赖于TLR4。TLR4是介导内毒素/脂多糖应答的主要受体，而TLR4/CD14信号通路是介导内毒素诱导的炎性反应的重要通路。营养性肥胖、心肌梗死、动脉粥样硬化、哮喘等所引起的炎性反应与TLR4相关。大部分肿瘤组织均表达TLR4肿瘤细胞上TLR4激活后能以不同方式促进肿瘤的发生、发展、调亡抵抗和侵袭、转移。

Souza等使用决明子半乳甘露聚糖凝胶治疗二度烧伤，显示半乳甘露聚糖可以促进皮肤愈合。研究表明由于半乳甘露聚糖显示出的调节免疫活性的能力，半乳甘露聚糖溶液可促进小鼠切除性皮肤创伤的愈合。

六、改善2型糖尿病

Li等将田菁胚乳中提取的半乳甘露聚糖用于治疗2型糖尿病小鼠，小鼠的血糖和血脂明显降低。半乳甘露聚糖可以提高糖尿病小鼠的胰岛素敏感性，改善糖尿病小鼠肠道菌群组成，肠道菌群的改善对降低糖尿病小鼠的胰岛素抵抗和血糖具有重要作用。

七、抗胆碱酯酶

Tel-Cayan等从灵芝中提取的半乳甘露聚糖，其甘露糖/半乳糖约为1:14.4，分子质量为5090u，对乙酰胆碱酯酶（AChE）和丁基胆碱酯酶（BChE）的抗胆碱酯酶活性具有较强的抑制作用。乙酰胆碱酯酶是生物神经传导中的酶，在胆碱能突触间降解乙酰胆碱，终止神经递质对突触后膜的兴奋作用，保证神经信号在生物体内的正常传递。乙酰胆碱酯酶的抑制剂可以减少乙酰胆碱的消耗以治疗老年痴呆。

乳甘露聚糖在食品中的应用

半乳甘露聚糖在食品中常作为稳定剂与增稠剂使用。由于其黏度较高,半乳甘露聚糖很少在高于1%（ m/V）的质量浓度下使用。例如，瓜尔胶与长角豆胶被广泛地添加在冰淇淋中，以提升冰淇淋的外观质感，减少冰淇淋的溶化状况。冰淇淋或奶昔中的蛋白质-多糖混合物在一定浓度下是相分离不相容的,因此配方中的多糖通常控制在较低质量浓度（0.1%~0.6%, m/V）。

半乳甘露聚糖也可以用于淀粉类食品，以改善食品的质地。例如，将瓜尔胶代替面粉制备面包，可有效降低餐后血糖反应，显著提高烘焙产品的保质期和感官性能。

由于半乳甘露聚糖可以提高糖尿病小鼠的胰岛素敏感性,并改善肠道微生物群组成，半乳甘露聚糖也是一种潜在的益生元。

半乳甘露聚糖是一种具有广泛应用前景的天然高分子材料，在食用涂层和食品包装方面也具有巨大的潜力。Souza等以2.0%海藻酸盐、0.5%半乳甘露聚糖、0.5%腰果胶和2.0%明胶配制葡萄的食用包衣，可减少葡萄水分流失、保持色泽和酚类化合物含量。

Liu等7以壳聚糖修饰的半乳甘露聚糖为原料,脱乙酰壳聚糖（DC）为改性剂制备的膜对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌等不同类型的细菌均具有良好的抗菌性能,有望成为未来塑料包装的替代品。

Gonzalez等添加半乳甘露聚糖改善大豆蛋白膜，膜的含水量、总可溶性物质和溶胀率都显著降低。

国内半乳甘露聚糖的主要产品和供应商

一、北京瓜尔润科技股份有限公司

据公司宣传，作为国内首批进行瓜尔豆贸易及瓜尔胶生产、半乳甘聚糖-PHGG研究及生产的企业，北京瓜尔润科技股份有限公司(下文简称“瓜尔润”)经过多年技术积累，在2012年瓜尔润研发的速溶瓜尔胶技术和专业设备，打破了国外垄断，填补了国内的空白，更在2015年登陆新三板，短短时间内便成为“中国瓜尔胶行业第一股”，同时与权威科研机构合作研发的半乳甘项目，于2018年荣获国家科技进步二等奖，成为了国内唯一一家自主研发生产瓜尔纤维(水溶性膳食纤维-PHGG)的民族企业。

二、赞倍司生物技术 (上海) 有限公司

赞倍司生物技术（上海）有限公司，2021年成立，总部位于上海，是一家专注于绿色生物制造的创新型科技公司。Fibalance®是赞倍司利用自研专利技术研发的一款『新品』水溶性益生元膳食纤维（PHGG，又称半乳甘露聚糖)，其可溶性膳食纤维含量高达85%。据该公司宣传，在原料选择上，公司坚持采用非转基因植物源，无麸质，不含乳制品、大豆、盐、人造香料或其他潜在过敏原。

产品理化特性：分子量分布集中，高纯度；溶解性好，无色无味；良好的稳定性；低粘度

产品应用：Fibalance®作为一款既是膳食纤维又是益生元的产品，实现了1+1>2，更为关键的是，其优良的应用特性，给当前竞争强烈的肠道健康市场提供更多有效且可靠的开发灵感及应用解决方案，应用到如酸奶&饮品、代餐奶昔、功能性零食和膳食补充剂等多种品类。

引用文献：