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食物中復雜碳水化合物 版權信息
- ISBN：9787030718075
- 條形碼：9787030718075 ; 978-7-03-071807-5
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
食物中復雜碳水化合物 內容簡介
碳水化合物包括儲存型（如淀粉、糖原）、結構型（如纖維素、阿拉伯木聚糖、果膠）等類型，對人類膳食和健康有重要影響。食物中復雜碳水化合物主要以多糖（包括淀粉、非淀粉多糖）為主，還包括結構復雜的低聚糖等。非淀粉多糖包括膳食纖維類多糖和具有特定生物活性的多糖（我們將其定義為生物活性多糖）。本書主要講述食物中的非淀粉多糖（書中簡稱“多糖”），包括普通食物（谷物、香菇、茶葉）、藥食兩用資源（靈芝、鐵皮石斛、茯苓、枸杞、黃芪）、可用于保健食品的物品（蘆薈、車前子）和我國民眾偏好食用的蟲草等來源多糖。同時考慮到人們對其他復雜碳水化合物也感興趣，本書內容還涉及淀粉、果膠、抗性低聚糖等，對在自然界中與復雜碳水化合物關系緊密的木質素也進行了介紹。全文共二十一章。 本書主要涉及糖化學和糖生物學相關知識點，內容上深入淺出，可供從事多糖領域研究的科研人員、工程技術人員和管理人員參考，也可作為研究生和高年級本科生的教學參考書。
食物中復雜碳水化合物 目錄
目錄
第1章 概述 1
1.1 復雜碳水化合物研究歷史簡況 1
1.2 膳食纖維的定義 2
1.3 生物活性多糖的定義 3
1.4 復雜碳水化合物研究前景與展望 3
參考文獻 4
第2章 膳食纖維 7
2.1 引言 7
2.2 膳食纖維研究概況 7
2.3 膳食纖維的分類及化學組成 9
2.4 膳食纖維的來源 10
2.5 膳食纖維的理化性質 15
2.6 膳食纖維的生理功能 16
2.7 膳食纖維與人體健康 17
2.8 膳食纖維的分析方法 22
2.9 膳食纖維的推薦量 24
2.10 膳食纖維在食品工業中的應用 24
2.11 膳食纖維研究的前景展望 25
參考文獻 25
第3章 生物活性多糖 33
3.1 引言 33
3.2 生物活性多糖制備和基本理化性質分析 34
3.3 生物活性多糖的結構解析 41
3.4 生物活性多糖的功能 46
3.5 生物活性多糖的構效關系 51
3.6 生物活性多糖研究存在的問題及前景展望 54
參考文獻 55
第4章 淀粉 66
4.1 引言 66
4.2 淀粉的植物來源 66
4.3 淀粉的性質 67
4.4 淀粉的制備與分離純化 72
4.5 淀粉的晶體特征 73
4.6 淀粉的糊化和老化 76
4.7 改性淀粉的種類及性能特點 83
4.8 淀粉水解產物 85
4.9 淀粉在食品中的應用 86
4.10 淀粉研究存在的問題及前景展望 87
參考文獻 87
第5章 抗性淀粉 91
5.1 引言 91
5.2 抗性淀粉的定義 91
5.3 抗性淀粉與膳食纖維的關系 91
5.4 抗性淀粉的分類 92
5.5 抗性淀粉的理化性質 94
5.6 抗性淀粉的制備 94
5.7 抗性淀粉的分析方法 98
5.8 抗性淀粉的功能活性 103
5.9 抗性淀粉在食品中的應用 104
5.10 抗性淀粉研究存在的問題及前景展望 106
參考文獻 106
第6章 纖維素、半纖維素和木質素 112
6.1 引言 112
6.2 纖維素 113
6.3 纖維素的物理改性產物 115
6.4 纖維素的化學改性產物 117
6.5 纖維素凝膠 120
6.6 半纖維素 121
6.7 木質素 122
參考文獻 127
第7章 果膠 135
7.1 引言 135
7.2 果膠來源 135
7.3 果膠的提取 136
7.4 果膠的理化特性 137
7.5 果膠的生物學功能 144
7.6 果膠的結構特征 146
7.7 果膠的改性 151
7.8 果膠與其他組分相互作用 155
7.9 果膠在食品中的應用 159
7.10 果膠研究存在的問題及前景展望 162
參考文獻 163
第8章 菊粉 173
8.1 引言 173
8.2 菊粉的來源 173
8.3 菊粉的制備 176
8.4 菊粉的理化性質和結構特征 178
8.5 菊粉的生物活性 182
8.6 菊粉在食品工業中的應用 185
8.7 菊粉研究存在的問題及前景展望 190
參考文獻 190
第9章 其他作為可溶性膳食纖維的食品親水膠體 199
9.1 引言 199
9.2 海藻提取物 207
9.3 種子提取物 219
9.4 根粉（魔芋膠） 226
9.5 植物滲出液 230
9.6 微生物膠 238
9.7 其他食品親水膠體研究存在的問題及前景展望 248
參考文獻 248
第10章 谷物中的 β-葡聚糖 257
10.1 引言 257
10.2 谷物中 β-葡聚糖的含量和功能性質 258
10.3谷物 β-葡聚糖的提取純化與結構特征 262
10.4谷物 β-葡聚糖的凝膠性能 267
10.5谷物 β-葡聚糖的生物活性 271
10.6谷物 β-葡聚糖的應用 274
10.7谷物 β-葡聚糖研究存在的問題及前景展望 275
第11章 谷物中的阿拉伯木聚糖 286
11.1 引言 286
11.2 谷物阿拉伯木聚糖的制備和理化性質 288
11.3 谷物阿拉伯木聚糖的結構特征 292
11.4 谷物阿拉伯木聚糖的流變性能 297
11.5 谷物阿拉伯木聚糖的生物活性 301
11.6 谷物阿拉伯木聚糖的構效關系 307
11.7 谷物阿拉伯木聚糖的應用 308
11.8 谷物阿拉伯木聚糖研究存在的問題及前景展望 311
參考文獻 312
第12章 香菇多糖 327
12.1 引言 327
12.2 香菇多糖的制備和理化性質 329
12.3 香菇多糖的結構和溶液構象特征 337
12.4 香菇多糖的生物活性 342
12.5 香菇多糖的構效關系 348
12.6 香菇多糖的應用 350
12.7 香菇多糖研究中存在的問題及前景展望 351
參考文獻 352
第13章 靈芝多糖 362
13.1 引言 362
13.2 靈芝多糖的制備和理化性質 366
13.3 靈芝多糖的精細結構特征 372
13.4 靈芝多糖的溶液構象特征 375
13.5 靈芝多糖的功能活性 377
13.6 靈芝多糖的構效關系 385
13.7 靈芝多糖研究存在的問題及前景展望 386
參考文獻 387
第14章 鐵皮石斛多糖 395
14.1 引言 395
14.2 鐵皮石斛多糖的制備和理化性質 399
14.3 鐵皮石斛多糖的結構特征 403
14.4 鐵皮石斛多糖的生物活性 405
14.5 鐵皮石斛多糖的構效關系 410
14.6 鐵皮石斛多糖研究存在的問題及前景展望 411
參考文獻 411
第15章 蟲草多糖 417
15.1 引言 417
15.2 蟲草多糖的制備 419
15.3 蟲草多糖的結構特征 420
15.4 蟲草多糖的生物活性 428
15.5 蟲草多糖研究存在的問題及前景展望 433
參考文獻 433
第16章 茶多糖 442
16.1 引言 442
16.2 茶多糖的制備和理化性質 447
16.3 茶多糖的結構特征 457
16.4 茶多糖的生物活性 460
16.5 茶多糖的結構修飾 466
16.6 茶多糖研究存在的問題及前景展望 466
參考文獻 466
第17章 茯苓多糖 473
17.1 引言 473
17.2 茯苓多糖的制備和理化性質 475
17.3 茯苓多糖的結構特征 480
17.4 茯苓多糖的生物活性 486
17.5 茯苓多糖的結構修飾 490
17.6 茯苓多糖研究存在的問題及前景展望 495
參考文獻 496
第18章 蘆薈多糖 501
18.1 引言 501
18.2 蘆薈多糖的制備 504
18.3 蘆薈多糖的理化性質 508
18.4 蘆薈多糖的結構與溶液構象特征 511
18.5 蘆薈多糖的生物活性 512
18.6 加工方式對蘆薈多糖的影響 516
18.7 蘆薈多糖研究存在的問題及前景展望 518
第19章 枸杞多糖 525
19.1 引言 525
19.2 枸杞的生物活性成分 525
19.3 枸杞及其提取物的生物功能 526
19.4 枸杞多糖的提取與分離純化 527
19.5 枸杞多糖的結構特征 529
19.6 枸杞多糖的溶液構象特征 535
19.7 枸杞多糖的生物活性 536
19.8 枸杞多糖的結構-活性關系 551
19.9 枸杞多糖研究存在的問題及前景展望 552
參考文獻 552
第20章 黃芪多糖 565
20.1 引言 565
20.2 黃芪多糖的制備和理化性質 566
20.3 黃芪多糖的結構特征 568
20.4 黃芪多糖的生物活性 574
20.5 黃芪多糖的構效關系 582
20.6 黃芪多糖的應用 583
20.7 黃芪多糖研究存在的問題及前景展望 584
參考文獻 584
第21章 車前子多糖 594
21.1 引言 594
21.2 車前子多糖的制備、理化性質和流變性能 596
21.3 車前子多糖的結構特征 602
21.4 車前子多糖的生物活性 609
21.5 車前子多糖改性研究 614
21.6 車前子多糖的應用 618
21.7 車前子多糖研究存在的問題及前景展望 620
參考文獻 621
第1章 概述 1
1.1 復雜碳水化合物研究歷史簡況 1
1.2 膳食纖維的定義 2
1.3 生物活性多糖的定義 3
1.4 復雜碳水化合物研究前景與展望 3
參考文獻 4
第2章 膳食纖維 7
2.1 引言 7
2.2 膳食纖維研究概況 7
2.3 膳食纖維的分類及化學組成 9
2.4 膳食纖維的來源 10
2.5 膳食纖維的理化性質 15
2.6 膳食纖維的生理功能 16
2.7 膳食纖維與人體健康 17
2.8 膳食纖維的分析方法 22
2.9 膳食纖維的推薦量 24
2.10 膳食纖維在食品工業中的應用 24
2.11 膳食纖維研究的前景展望 25
參考文獻 25
第3章 生物活性多糖 33
3.1 引言 33
3.2 生物活性多糖制備和基本理化性質分析 34
3.3 生物活性多糖的結構解析 41
3.4 生物活性多糖的功能 46
3.5 生物活性多糖的構效關系 51
3.6 生物活性多糖研究存在的問題及前景展望 54
參考文獻 55
第4章 淀粉 66
4.1 引言 66
4.2 淀粉的植物來源 66
4.3 淀粉的性質 67
4.4 淀粉的制備與分離純化 72
4.5 淀粉的晶體特征 73
4.6 淀粉的糊化和老化 76
4.7 改性淀粉的種類及性能特點 83
4.8 淀粉水解產物 85
4.9 淀粉在食品中的應用 86
4.10 淀粉研究存在的問題及前景展望 87
參考文獻 87
第5章 抗性淀粉 91
5.1 引言 91
5.2 抗性淀粉的定義 91
5.3 抗性淀粉與膳食纖維的關系 91
5.4 抗性淀粉的分類 92
5.5 抗性淀粉的理化性質 94
5.6 抗性淀粉的制備 94
5.7 抗性淀粉的分析方法 98
5.8 抗性淀粉的功能活性 103
5.9 抗性淀粉在食品中的應用 104
5.10 抗性淀粉研究存在的問題及前景展望 106
參考文獻 106
第6章 纖維素、半纖維素和木質素 112
6.1 引言 112
6.2 纖維素 113
6.3 纖維素的物理改性產物 115
6.4 纖維素的化學改性產物 117
6.5 纖維素凝膠 120
6.6 半纖維素 121
6.7 木質素 122
參考文獻 127
第7章 果膠 135
7.1 引言 135
7.2 果膠來源 135
7.3 果膠的提取 136
7.4 果膠的理化特性 137
7.5 果膠的生物學功能 144
7.6 果膠的結構特征 146
7.7 果膠的改性 151
7.8 果膠與其他組分相互作用 155
7.9 果膠在食品中的應用 159
7.10 果膠研究存在的問題及前景展望 162
參考文獻 163
第8章 菊粉 173
8.1 引言 173
8.2 菊粉的來源 173
8.3 菊粉的制備 176
8.4 菊粉的理化性質和結構特征 178
8.5 菊粉的生物活性 182
8.6 菊粉在食品工業中的應用 185
8.7 菊粉研究存在的問題及前景展望 190
參考文獻 190
第9章 其他作為可溶性膳食纖維的食品親水膠體 199
9.1 引言 199
9.2 海藻提取物 207
9.3 種子提取物 219
9.4 根粉（魔芋膠） 226
9.5 植物滲出液 230
9.6 微生物膠 238
9.7 其他食品親水膠體研究存在的問題及前景展望 248
參考文獻 248
第10章 谷物中的 β-葡聚糖 257
10.1 引言 257
10.2 谷物中 β-葡聚糖的含量和功能性質 258
10.3谷物 β-葡聚糖的提取純化與結構特征 262
10.4谷物 β-葡聚糖的凝膠性能 267
10.5谷物 β-葡聚糖的生物活性 271
10.6谷物 β-葡聚糖的應用 274
10.7谷物 β-葡聚糖研究存在的問題及前景展望 275
第11章 谷物中的阿拉伯木聚糖 286
11.1 引言 286
11.2 谷物阿拉伯木聚糖的制備和理化性質 288
11.3 谷物阿拉伯木聚糖的結構特征 292
11.4 谷物阿拉伯木聚糖的流變性能 297
11.5 谷物阿拉伯木聚糖的生物活性 301
11.6 谷物阿拉伯木聚糖的構效關系 307
11.7 谷物阿拉伯木聚糖的應用 308
11.8 谷物阿拉伯木聚糖研究存在的問題及前景展望 311
參考文獻 312
第12章 香菇多糖 327
12.1 引言 327
12.2 香菇多糖的制備和理化性質 329
12.3 香菇多糖的結構和溶液構象特征 337
12.4 香菇多糖的生物活性 342
12.5 香菇多糖的構效關系 348
12.6 香菇多糖的應用 350
12.7 香菇多糖研究中存在的問題及前景展望 351
參考文獻 352
第13章 靈芝多糖 362
13.1 引言 362
13.2 靈芝多糖的制備和理化性質 366
13.3 靈芝多糖的精細結構特征 372
13.4 靈芝多糖的溶液構象特征 375
13.5 靈芝多糖的功能活性 377
13.6 靈芝多糖的構效關系 385
13.7 靈芝多糖研究存在的問題及前景展望 386
參考文獻 387
第14章 鐵皮石斛多糖 395
14.1 引言 395
14.2 鐵皮石斛多糖的制備和理化性質 399
14.3 鐵皮石斛多糖的結構特征 403
14.4 鐵皮石斛多糖的生物活性 405
14.5 鐵皮石斛多糖的構效關系 410
14.6 鐵皮石斛多糖研究存在的問題及前景展望 411
參考文獻 411
第15章 蟲草多糖 417
15.1 引言 417
15.2 蟲草多糖的制備 419
15.3 蟲草多糖的結構特征 420
15.4 蟲草多糖的生物活性 428
15.5 蟲草多糖研究存在的問題及前景展望 433
參考文獻 433
第16章 茶多糖 442
16.1 引言 442
16.2 茶多糖的制備和理化性質 447
16.3 茶多糖的結構特征 457
16.4 茶多糖的生物活性 460
16.5 茶多糖的結構修飾 466
16.6 茶多糖研究存在的問題及前景展望 466
參考文獻 466
第17章 茯苓多糖 473
17.1 引言 473
17.2 茯苓多糖的制備和理化性質 475
17.3 茯苓多糖的結構特征 480
17.4 茯苓多糖的生物活性 486
17.5 茯苓多糖的結構修飾 490
17.6 茯苓多糖研究存在的問題及前景展望 495
參考文獻 496
第18章 蘆薈多糖 501
18.1 引言 501
18.2 蘆薈多糖的制備 504
18.3 蘆薈多糖的理化性質 508
18.4 蘆薈多糖的結構與溶液構象特征 511
18.5 蘆薈多糖的生物活性 512
18.6 加工方式對蘆薈多糖的影響 516
18.7 蘆薈多糖研究存在的問題及前景展望 518
第19章 枸杞多糖 525
19.1 引言 525
19.2 枸杞的生物活性成分 525
19.3 枸杞及其提取物的生物功能 526
19.4 枸杞多糖的提取與分離純化 527
19.5 枸杞多糖的結構特征 529
19.6 枸杞多糖的溶液構象特征 535
19.7 枸杞多糖的生物活性 536
19.8 枸杞多糖的結構-活性關系 551
19.9 枸杞多糖研究存在的問題及前景展望 552
參考文獻 552
第20章 黃芪多糖 565
20.1 引言 565
20.2 黃芪多糖的制備和理化性質 566
20.3 黃芪多糖的結構特征 568
20.4 黃芪多糖的生物活性 574
20.5 黃芪多糖的構效關系 582
20.6 黃芪多糖的應用 583
20.7 黃芪多糖研究存在的問題及前景展望 584
參考文獻 584
第21章 車前子多糖 594
21.1 引言 594
21.2 車前子多糖的制備、理化性質和流變性能 596
21.3 車前子多糖的結構特征 602
21.4 車前子多糖的生物活性 609
21.5 車前子多糖改性研究 614
21.6 車前子多糖的應用 618
21.7 車前子多糖研究存在的問題及前景展望 620
參考文獻 621
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食物中復雜碳水化合物 節選
第1章概述 碳水化合物包括儲存型（如淀粉、糖原）、結構型（如纖維素、阿拉伯木聚糖、果膠）等類型，對人類膳食和健康有重要影響。自從人類歷史有記載起，我們的祖先就通過種植、采摘等方式從大自然中獲取相關資源，進而通過飲食、消化等方式，為生命活動提供基礎的能量物質；在自然界中，在早于人類活動歷史之時，以植物為代表的自然資源通過光合作用等方式將大量的太陽能轉變成纖維素、淀粉等形式存儲在生命體中，滋養著地球上的其他生物。在現代，碳水化合物的結構復雜性、生物重要性及機制不明確性，使得大量科技工作者在科學研究的道路上不斷追求與探索，以期揭示更多仍然未知的奧秘（Dwek，1996；Rademacher et al.，1988）。 食物中復雜碳水化合物，主要以多糖為典型代表，包括淀粉、非淀粉多糖及結構復雜的低聚糖（又稱寡糖）等。多糖（ polysaccharide）通常指 10個或以上單糖通過糖苷鍵連接在一起形成的聚合物，廣泛存在于植物、動物、微生物（真菌和細菌）中。除了人們常說的膳食纖維類多糖，還有一些具有特定生物活性的多糖，我們將其定義為生物活性多糖。本書主要講述食物中的多糖，包括普通食物和藥食兩用資源，同時考慮到人們對膳食纖維的認識，也有部分內容涉及木質素、抗性低聚糖等。 1.1 復雜碳水化合物研究歷史簡況 19世紀末，德國著名科學家 Fischer就開始了對簡單結構糖類的研究（ Fischer， 2010），Haworth等在 1920～ 1940年開展了大量有關糖環結構的基礎研究工作（ Haworth， 1926；Haworth and Hirst，1930），之后越來越多的科學家加入到糖化學研究領域。正因得益于此，淀粉、纖維素、甲殼素和透明質酸等碳水化合物得到了極大重視，科學家利用各種經典化學方法對其結構開展了諸多研究工作。 1962年，Watkins和 Morgan報道了一些結構簡單的糖對特定血清反應的抑制作用，結果表明自然界中的碳水化合物會和蛋白質、脂類共價連接。但直到 1980年，糖鏈結構的測定仍比較困難（ Dwek，1996）。 1988年，發生了一件在碳水化合物研究歷史上非常重要的事，即牛津大學 Dwek博士首先提出了“糖生物學”（glycobiology）這一概念（ Rademacher et al.，1988）。自此之后，更多科學家認識到了碳水化合物在生命科學中的作用：同蛋白質和核酸一樣，碳水化合物是一類在機體生命活動中非常重要的生物大分子，參與受精、細胞生長、細胞識別、免疫反應、病毒復制和炎癥反應等生命活動（ Dwek，1996）。美國加利福尼亞大學知名糖生物學專家 Ajit（1993）甚至宣稱 “Biological roles of oligosaccharides：all of the theories are correct”。 近年來，大量研究報道天然產物來源多糖具有免疫調節（ Cobb et al.，2004；Kang and Min，2012；Li et al.，2017a；Ramberg et al.，2010）、腸道菌群調節（ Cuskin et al.，2015； Flint et al.，2008；Hu et al.，2014；Larsbrink et al.，2014）、抗腫瘤（ Liu et al.，2016；Meng et al.，2016；Zhang et al.，2015；Zong et al.，2012）、抗氧化（ Chen et al.，2008；Jiang et al.，2016；Li et al.，2017b）和降血糖（ Luo et al.，2004；Wang et al.，2013；Zhu et al.， 2013）等功能，包括華盛頓大學 Gordon教授在內的許多科學家都證實了多糖可通過腸道微生態發揮特定生物活性（ Flint et al.，2008；Seedorf et al.，2014；Turnbaugh et al.， 2006，2009）。了解多糖結構有助于闡述其生物活性機制及發掘新的生物學功能，除了多糖結構表征中用到的經典化學方法，科學家也嘗試在其他方面進行努力并有所突破，如 Edge等（1992）利用“酶陣列”法實現了寡糖序列快速分析。 Rief等（1997）利用原子力顯微鏡分析葡聚糖（ dextran）單分子力譜、測定多糖中碳與硅原子之間的共價鍵，開啟了碳水化合物微觀結構研究的大門。兩年后， Venkataraman等（1999）利用基質輔助激光解吸電離-質譜法（ matrix-assisted laser desorption ionization of mass spectrometry，MALDI-MS）結合新型分析系統首次實現了在皮摩爾數量級上對類肝素、葡糖胺聚糖結構序列進行解析。離子淌度質譜法（ ion mobility mass spectrometry）是近些年發展起來的，現在人們用它可實現對碳水化合物異構體進行識別（ Hofmann et al.，2015）。同時，高級顯微技術（如激光共聚焦顯微鏡、拉曼光譜）的發展使得在生物體上“原位分析”多糖結構或相互作用成為可能（ Chundawat et al.，2011；Ding et al.，2012）。2020年，德國馬克斯？普朗克固體研究所及牛津大學首次在實空間中觀測到單分散聚糖分子的成像，并實現了不同同分異構體連接結構及連接位置的辨別（ Wu et al.，2020）。除此之外，人們發現了溶解性多糖單加氧酶（ lytic polysaccharide monooxygenase）氧化降解纖維素、甲殼素等“拮抗性”多糖，表明多糖類生物質的工業化利用發出了積極的信號（ Courtade et al.， 2016；Frandsen et al.，2016；Kracher et al.，2016；Leggio et al.，2015；Arfi et al.，2014）。 1.2 膳食纖維的定義 1953年，Hipsley率先提出了“膳食纖維”（dietary fiber，DF）一詞，把構成植物細胞壁的纖維素、半纖維素及木質素等成分統稱為膳食纖維。目前，這一名詞已經家喻戶曉并深入人心，在生活水平日漸提高的同時，人們愈加關注和重視膳食纖維對人體健康的影響，“膳食纖維”一詞已經成為老百姓的日常生活用語，但是在科學界，人們對膳食纖維的定義依然存在爭議：首先，膳食纖維既不能定義成單一的化學成分，也不能定義為一組相關的組分；其次，不同的膳食纖維可能有一種或多種生理功能，所以很難通過健康保護作用去定義膳食纖維（詳見第 2章）。 2009年國際食品法典委員會（ Codex Alimentarius Commission）提出來的定義比較規范、科學，即膳食纖維是指 10個或 10個以上單體連接的碳水化合物，不能被人體小腸內源酶水解，且屬于以下類別：①食物中天然存在的膳食纖維多聚物；②通過物理、酶和化學方法從食物原材料中獲得的碳水化合物多聚物；③合成的碳水化合物多聚物。包括抗性低聚糖、抗性淀粉和抗性麥芽糊精。該定義中還明確：允許國際權威機構將聚合度（ degree of polymerization，DP）為 3～ 9的組分列入膳食纖維的范疇；上面類別②和③中分離與合成的膳食纖維必須對人體生理健康有一定益處。當然，對人體健康的益處更多體現在對腸道健康的影響（包括潤腸通便、調節腸道微生態）方面，而且膳食纖維具有食物的屬性。 1.3 生物活性多糖的定義 多糖的結構與功能研究，是整個碳水化合物領域的研究熱點和難點，但是迄今為止，人們對于生物活性多糖的定義和概念沒有一個清晰的表述。通過對大量文獻的調研，結合對膳食纖維的認識可知，生物活性多糖是指從真菌界、動物界、植物界等中分離得到的具有某種特定生物活性的非淀粉天然大分子碳水化合物，一般是由 10個甚至數千個一種或兩種以上的單糖通過糖苷鍵縮合而成的聚合物，該聚合物可以共價結合一些特殊官能團、蛋白質、多肽等。除了提升腸道健康水平外，生物活性多糖還應該具有其他對機體功能有益的作用。因此，部分具有特定生物活性的膳食纖維也可以歸屬到生物活性多糖中，如香菇多糖；但是一些膳食纖維或者多糖，僅通過簡單的物理屏障、非機體的組分間相互作用等方式起到血糖調節、膽汁酸分泌抑制、體重調節等作用，不宜將其歸類為生物活性多糖。 1.4 復雜碳水化合物研究前景與展望 1.4.1 正確認識復雜碳水化合物結構類型 雖然很多研究者都認為以多糖為代表的復雜碳水化合物具有結構不確定性、分析結果低重現性、無規律性，但大家并不否認天然產物來源多糖中普遍存在葡聚糖、半乳聚糖、半乳甘露聚糖、葡甘露聚糖、阿拉伯木聚糖、果膠等結構類型多糖。目前可能由于技術局限性等因素，許多報道的多糖結構都是“獨一無二”的，即他人很難重復獲得相同結果。例如，我們從車前子種皮中以阿拉伯木聚糖為主的多糖組分中進一步純化獲得果膠結構類型多糖，進一步修正、豐富了車前子中的多糖類型（ Yin et al.，2012a，2012b）。因此，我們提出了“多糖結構的相對有序性”這一概念，即在某種程度上，多糖的結構有一定規律可循，絕大部分多糖往往可被歸為具有某一特征結構的化合物，如葡聚糖、阿拉伯木聚糖、葡甘露聚糖、阿拉伯半乳聚糖、果膠等。所以，可以利用已有知識有效地對不同來源的多糖依據其含有的單糖和糖苷鍵類型進行科學的分析與判斷。 1.4.2 提高樣品制備效率，保證樣品可重現性 提取制備復雜碳水化合物時，考慮到后續分離純化中的損失，以及各項理化性質分析、精確結構解析、溶液構象分析、體內外實驗等研究需要大量的樣品，從原料提取制備的**步開始就要注意，應當*大程度一次性提取制備獲得足夠的復雜碳水化合物，以避免多次提取所造成的誤差。此外，樣品分離純化時，除了滿足結構分析、功能活性研究等需求外，應當特別注意得率問題，即不提倡以犧牲樣品得率來單純滿足結構分析和功能活性機制探索需求。對于純化得到的復雜碳水化合物，鼓勵從其單糖組成及比例、電荷均一性、相對分子質量分布等方面綜合分析、評價，保證用于結構分析的樣品是比較理想的“均一”多糖。 1.4.3 利用以“部分降解-甲基化-核磁共振”為核心的結構表征方法 以多糖為例，在前期研究中（謝明勇等， 2017），我們曾專門分析了如何提高多糖結構分析精確性的方法，即鑒于多糖（特別是雜聚糖）結構的復雜性，目前很難用一種或幾種方法解析出其一級結構，必須結合大量的化學分析和現代儀器分析方法進行綜合解析，可以將“部分降解-甲基化-核磁共振”作為多糖精細結構表征的核心技術，這是現階段切實可行的方法，再輔助結合離子色譜、電噴霧電離串聯質譜法（ electrospray ionization tandem mass spectrometry，ESI-MS/MS）、基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜法（ matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry，MALDI-TOF/MS）、離子淌度質譜法等技術，可對多糖結構進行科學、準確的解析。此外，不能將蛋白質結構理論與研究思路“照搬”至多糖相關研究，應盡快建立適用于多糖結構分析的理論與方法，有利于提升本領域研究水平。 1.4.4 深入闡明生物活性機制和構效關系 以多糖為代表的復雜碳水化合物生物活性研究存在的問題如下：一是研究更多地停留在體外實驗階段，二是構效關系的研究還不完善。許多研究對多糖的功能活性評價通過體外實驗完成，而對于該多糖在體內的吸收、分布、作用機制，包括在細胞膜或脂質體表面的構象作用，多糖、蛋白質及脂類結合的化學和物理進程，以及這類分子聚集體所形成的微環境與它們的生物功能之間的關系等的研究還
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