科普探索 I 關(guān)于D-阿洛酮糖耐受性的研究進(jìn)展

發(fā)布日期：2025-03-18 作者：Refine Biology 分類：前沿資訊閱讀()

近年來，隨著各國消費(fèi)者健康意識的覺醒、加征“糖稅”的政策、減糖之風(fēng)的興起，減糖產(chǎn)品市場迎來消費(fèi)高潮?！皽p糖而不失甜”成為產(chǎn)品開發(fā)的重點(diǎn)，甜味劑也被越來越多的應(yīng)用。從19世紀(jì)糖精鈉的誕生到科技飛速發(fā)展的今天，我們始終在不斷探索和研發(fā)更好的甜味劑，天然來源已然成為甜味劑迭代的重要方向。

所謂天然來源的甜味劑，我們對于赤蘚糖醇、甜菊糖苷、羅漢果甜苷已經(jīng)不再陌生，而阿洛酮糖作為一種天然低卡的甜味劑，成為天然甜味劑舞臺上一顆正在冉冉升起的“新星”。隨著阿洛酮糖近年在多國陸續(xù)獲批，越來越多的被應(yīng)用于食品、飲料、醫(yī)療等領(lǐng)域，根據(jù)百諫方略（DIResearch）研究統(tǒng)計(jì)，全球阿洛酮糖市場規(guī)模呈現(xiàn)穩(wěn)步擴(kuò)張的態(tài)勢，2024年全球阿洛酮糖市場規(guī)模達(dá)到12.7億元，預(yù)計(jì)2030年將達(dá)到69.6億元，2024-2030期間年復(fù)合增長率（CAGR）為32.78%。

您將和瑞小甜甜一起揭秘：

什么是阿洛酮糖
為什么低能量值
關(guān)于攝入劑量的研究進(jìn)展
D-阿洛酮糖人類健康指導(dǎo)值

問

什么是阿洛酮糖？

D-阿洛酮糖（D-allulose）化學(xué)式為 C6H12O6，是D-果糖在C-3位上的差向異構(gòu)體；在自然界中極少量存在的，屬于稀有糖的一種。

圖1 D-果糖和D-阿洛酮糖的結(jié)構(gòu)式

阿洛酮糖在自然界中僅少量存在于無花果、葡萄干、鼠刺屬植物，以及一些受熱加工的食品中。根據(jù)香川大學(xué) IZUMORI團(tuán)隊(duì)在2016測定的日常生活中不同食品的D-阿洛酮糖含量，并公布了相關(guān)的部分?jǐn)?shù)據(jù)見表1^[1]。

表1 不同食品中D-阿洛酮糖的含量^[1]（μg/g）

與赤蘚糖醇類似，阿洛酮糖的甜度約為蔗糖的70%，能量低（0.4kcal/g），僅為蔗糖的10%；具有與蔗糖接近的口感及容積特性，并與蔗糖一樣可與食物中的氨基酸或蛋白質(zhì)發(fā)生美拉德反應(yīng)。D-阿洛酮糖的產(chǎn)品呈白色粉末狀晶體，不易吸潮，易溶于水、甲醇、乙醇等，且室溫25°C下，在水中的溶解度為291g/L^[2]。

問

為什么低能量值？

國外大量的動(dòng)物試驗(yàn)和相關(guān)的體內(nèi)臨床試驗(yàn)證明，D-阿洛酮糖經(jīng)過腸道吸收后是幾乎不參與體內(nèi)的代謝，不提供熱量，這一特點(diǎn)也正是D-阿洛酮糖與葡萄糖顯著的不同之處，是其作為蔗糖替代型甜味劑突出的優(yōu)勢。

在對大鼠才有靜脈注射并標(biāo)記的D-阿洛酮糖在肝臟、腎臟和膀胱中可檢測到較高水平，然后很快通過尿液排出體外，而大腦中沒有檢測到D-阿洛酮糖的積累?？诜腄-阿洛酮糖由小腸吸收進(jìn)入血液，然后約70%通過尿液排出，同時(shí)小部分未被吸收的D-阿洛酮糖會(huì)被傳輸?shù)酱竽c，最終在盲腸中被微生物部分發(fā)酵后排出^[3]。

D-阿洛酮糖在人體內(nèi)的代謝也得到了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的求證，發(fā)現(xiàn)8名受試者攝入D-阿洛酮糖3個(gè)小時(shí)后，碳水化合物能量消耗沒有增加，且尿液中排泄率達(dá)到70%，這表明 D- 阿洛酮糖在小腸中被人體吸收后，不能被代謝產(chǎn)生能量。同時(shí)，不被吸收的部分進(jìn)入大腸后也幾乎不被腸道菌群發(fā)酵，然后被完整地排泄出體外^[4]。

關(guān)于攝入劑量的研究進(jìn)展

Niishi等及Matsuo等研究表明^[5][6]，D-阿洛酮糖可引起動(dòng)物腹瀉，對動(dòng)物腸道產(chǎn)生不良影響。這可能是由于D-阿洛酮糖在一定劑量下，會(huì)類似于其他稀有糖如D-塔格糖引起腸道高滲環(huán)境，而引起腹瀉。

為確定不會(huì)引起人體腹瀉或其他不良胃腸道癥狀的D-阿洛酮糖的最高水平，研究人員對其進(jìn)行了人類耐受性研究。

有研究測試了健康志愿者(年齡20~30歲，5名男性6名女性) 對D-阿洛酮糖的急性耐受水平^[7] 。研究顯示，所有受試者可耐受0.4和0.5g/kg·bw，無腹瀉或其他癥狀。1名男子在0.6g/kg·bw劑量下出現(xiàn)腹瀉，2名女性在0.7g/kg·bw出現(xiàn)腹瀉，其余大多數(shù)受試者在0.8g/kg·bw出現(xiàn)腹瀉，研究表明引起腹瀉的平均劑量為0.55g/kg·bw。
Han等^[8]進(jìn)行了D-阿洛酮糖與胃腸道(gastrointestinal,GI)耐受性相關(guān)的研究。研究涉及兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)：

第1項(xiàng)實(shí)驗(yàn)為確定D-阿洛酮糖的人體單次最大攝入量，包括30名健康志愿者(15名/性別)，初始劑量為0.1g/kg·bw，之后以0.1g/kg·bw為梯度逐漸增加D-阿洛酮糖的劑量，在達(dá)到0.4g/kg·bw的劑量之前，受試者未出現(xiàn)嚴(yán)重腹瀉或胃腸道癥狀。當(dāng)給予0.5 g/kg·bw的D-阿洛酮糖時(shí)，13 例(44.83%)出現(xiàn)腹瀉，4例(13.79%)出現(xiàn)嚴(yán)重癥狀。該研究將相同劑量蔗糖的GI耐受性與D-阿洛酮糖的耐受性進(jìn)行比較，0.5g/kg·bw D-阿洛酮糖組腹瀉(P=0.004)、腹脹P=0.039)、腹痛(P=0.031)癥狀頻次顯著增加。因此，研究結(jié)果顯示D-阿洛酮糖的單次最大攝入劑量為0.4g/kg·bw(約25.43g)；即體重為60kg的健康成人一次最多可攝入24g D-阿洛酮糖。

為確定 D-阿洛酮糖的最大日總攝入量，研究開展了第2項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，包括19名受試者(10名男性，9名女性)，根據(jù)設(shè)計(jì)好的時(shí)間表，定期定時(shí)每日數(shù)次攝入D-阿洛酮糖，日攝入劑量從0.2g/kg·bw(第1日)，0.3g/kg·bw(第2日)依次遞增到1.0g/kg·bw(第8日)。研究顯示在第8日，給予1.0g/kg·bw的D-阿洛酮糖時(shí)，受試者出現(xiàn)嚴(yán)重的惡心(1例)、腹痛(1例)、頭痛(1例)、厭食(1例)、腹瀉(2例)。因此，該研究顯示D-阿洛酮糖的最大日攝取量為0.9g/kg·bw，即體重為60kg的成人每天最多可攝入54g D-阿洛酮糖。

在Teysseire等^[9]對于D-阿洛酮糖的耐受性研究中，空腹給予受試者25g D-阿洛酮糖,部分受試者出現(xiàn)腹痛、惡心、腹瀉和腸鳴等胃腸道癥狀，但是病例的嚴(yán)重程度均為輕度。
為探討兒童對D-阿洛酮糖的胃腸耐受性，Risso等研究對30個(gè)6~8歲兒童進(jìn)行了D-阿洛酮糖的耐受性研究^[10] 。研究表明健康的6~8歲兒童對2.5和4.3g的D-阿洛酮糖耐受良好。

D-阿洛酮糖人類健康指導(dǎo)值^[11]

2021 和 2017 年 FDA 的評估報(bào)告中根據(jù)膳食暴露評估研究，D-阿洛酮糖在食品中達(dá)到最大預(yù)期使用量時(shí)，19歲以上男性平均每日估計(jì)攝入量(estimateddaily intake,EDI)和第90百分位EDI分別為13.0和36.3g/d(0.39g/kg·bw/d)。2~12歲兒童是平均消費(fèi)量最高人群和第90百分位消費(fèi)量*最高人群，對應(yīng)攝入量分別為0.19和0.50g/kg·bw/d。此結(jié)果與上述人類耐受性研究結(jié)果比較，FDA認(rèn)為D-阿洛酮糖的最大單次劑量0.4和最大日總攝入0.9g/kg·bw對人類沒有安全問題。

2023年澳新食品標(biāo)準(zhǔn)局FSANZ對D-阿洛酮糖的報(bào)告中也認(rèn)可上述 FDA 的結(jié)論，認(rèn)為基于現(xiàn)有研究 D-阿洛酮糖可能不存在影響公眾健康的毒理學(xué)風(fēng)險(xiǎn)，與胃腸道癥狀相關(guān)的D-阿洛酮糖的最低劑量為0.4g/kg·bw(70kg成人為28g/d)。在24h內(nèi)，D-阿洛酮糖的日攝人量不應(yīng)超過0.9g/kg·bw(70kg成人為63g/d)。

注釋：第90百分位消費(fèi)量?是指在一定人群中，有90%的人的消費(fèi)量低于或等于這個(gè)數(shù)值，而剩下的10%的人的消費(fèi)量高于這個(gè)數(shù)值。這個(gè)概念常用于經(jīng)濟(jì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和社會(huì)科學(xué)研究中，幫助分析和理解數(shù)據(jù)分布情況。

結(jié)語

作為近年來新發(fā)現(xiàn)的一種稀有糖，D-阿洛酮糖的甜度相當(dāng)于蔗糖的70%，熱量極低，具有與蔗糖相近的口感，同樣可與食物中的氨基酸或蛋白質(zhì)發(fā)生美拉德反應(yīng)。全球部分國家批準(zhǔn)D-阿洛酮糖可作為食品或食品添加劑，目前我國D-阿洛酮糖尚未通過審批。獲批后，依然需要企業(yè)合理使用添加劑量，以確保消費(fèi)者健康適量攝入。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃擎宇,徐錚,熊強(qiáng),張倩,李克文,徐虹.零熱量甜味劑D-阿洛酮糖的研發(fā)進(jìn)展[J].工業(yè)微生物,2020,50(03):57-63.

[2] 韓詩蕾，蔡基智，廖金華．新型功能性甜味劑 D-阿洛酮糖的合成研究現(xiàn)狀[J]．廣東化工，2016，43(13)：142-143

[3] Tsukamoto I, Hossain A, Yamaguchi F, et al. Intestinal absorption, organ distribution, and urinary excretion of the rare sugar D-psicose. Drug Des Devel Ther, 2014, 8: 1955–1964. [8] Matsuo T, Tanaka T, Hashiguchi M, et al. Metabolic effects of D-psicose in rats: studies on faecal and urinary excretion and caecal fermentation. Asia Pac J Clin Nutr, 2003, 12(2): 225–231.

[4] Iida T，Hayashi N，Yamada T，et al. Failure of d-psicose absorbed in the small intestine to metabolize into energy and its low large intestinal fermentability in humans [J]. Metabolism， 2010，59（2）：206-214.

[5] Nishii N, Nomizo T, Takashima S, et al. Single oral dose safety of D-allulose in dogs[ J] . J Vet Med Sc, 2016,78 :1079-1083.

[6] Matsuo T, Suzuki H, Hashiguchi M,et al. D-Psicose is a rare sugar that provides no energy to growing rats [ J] . J Nutr Sci Vitaminol ( Tokyo) ,2002,48(1) : 77-80.

[7] FSANZ. Technical and risk assessment-application A1247 D-allulose as a novel food. [ EB / OL ] . ( 2023-11-08 ) [2024-07-15] . https: / / www. foodstandards. gov. au / sites/ default / files/ 2023-12 / A1247%20SD1. pdf.

[8] Han Y, Choi BR, Kim SY, et al. Gastrointestinal tolerance of D-Allulose in healthy and young adults. A non randomized controlled trial [ J] . Nutrients, 2018, 10 ( 12) : 2010.

[9] Teysseire F, Bordier V, Budzinska A,et al. The role of D-allulose and Erythritol on the activity of the gut sweet taste receptor and gastrointestinal satiation hormone release in humans: A randomized, controlled trial[ J] . J Nutr,2022, 152(5) :1228-1238.

[10] Risso D, DunnGalvin G, Saxena S, et al. Gastrointestinal tolerance of D-allulose in children: an acute, randomised, double-blind, placebo-controlled, cross-over study [ J ] . Food Funct,2024,15 (1) :411- 418.

[11]齊麗娟,寧鈞宇,李國君,等.D-阿洛酮糖對健康影響的危害評估[J].毒理學(xué)雜志,2024,38(06):414-419+425.DOI:10.16421/j.cnki.1002-3127.2024.06.001.

瑞芬生物，成立于2007年，是國家級高新技術(shù)企業(yè)，始終致力于天然健康食品配料及配料系統(tǒng)的研發(fā)和生產(chǎn)。以“健康”為宗旨，“天然”為基因，“高新技術(shù)”為工具，“創(chuàng)新”為動(dòng)力，構(gòu)建天然甜味劑、植物萃取液/濃縮液、植物功能成分及植物原料等多元化食品配料產(chǎn)品；產(chǎn)品間彼此協(xié)同，相互補(bǔ)充，可形成高效、穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)化的配料系統(tǒng)。從市場和消費(fèi)者洞察出發(fā)，結(jié)合終端企業(yè)的個(gè)性化需求，瑞芬生物為食品、飲料、營養(yǎng)保健品行業(yè)提供創(chuàng)新、便捷的，并兼具口味、功能、營養(yǎng)和外觀的一體化解決方案。

瑞芬生物在北京設(shè)立了創(chuàng)新研發(fā)中心(IDEALab)，通過持續(xù)的產(chǎn)品創(chuàng)新和研發(fā)，增強(qiáng)企業(yè)的核心競爭力和發(fā)展動(dòng)力。隨著企業(yè)和業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，瑞芬生物積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)和雄厚的實(shí)力，現(xiàn)有3個(gè)生產(chǎn)基地，分別位于陜西楊凌、安徽滁州和山東曲阜，確保產(chǎn)品的質(zhì)量、安全和交付供應(yīng)。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高精技術(shù)創(chuàng)新和提高產(chǎn)品質(zhì)量交付，瑞芬生物與中國領(lǐng)先科研中心建立了長期的戰(zhàn)略合作關(guān)系。分別與中科院(天津工業(yè)生物技術(shù)研究所)達(dá)成關(guān)于稀少糖的產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略合作，與上海交大達(dá)成功能性代糖的產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略合作，深化對于健康甜味產(chǎn)品的研發(fā)；并與浙江大學(xué)生命科學(xué)院建立聯(lián)合平臺，對降低產(chǎn)品中的危害成分如溶殘、農(nóng)殘、重金屬等進(jìn)行研究，不斷實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝和質(zhì)量控制的優(yōu)化，使瑞芬生物的產(chǎn)品具有高穩(wěn)定性、高安全性和高品質(zhì)。

瑞芬生物，科技塑造營養(yǎng)未來，天然守護(hù)人類健康。

天然星球“Refine”

微信公眾號 | Refine_Biology

聲明： 文章內(nèi)容及圖片部分全部摘自網(wǎng)絡(luò)，在此分享供讀者參考和借鑒，不代表瑞芬的觀點(diǎn)。文章、圖片等內(nèi)容如涉嫌侵權(quán)，請聯(lián)系我們刪除，謝謝！帶有原創(chuàng)標(biāo)簽的屬于瑞芬原創(chuàng)文章，未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載！