[发明专利]抗致龋菌的糖组合物

说明书

技术领域

本发明涉及食品和日用品技术领域，具体地说涉及一种具有抗致龋菌效果的糖组合物。

背景技术

龋齿，俗称“虫牙”、“蛀牙”，是人类发病率极高的疾病。根据WHO的报告^[1]，欧洲、北美洲、南美洲和澳洲的大多数国家，35-44岁人群的龋失补指数(DMFT)高于13.9(即平均每人口腔内患龋的牙数高于13.6颗)；全球多数国家12岁人群的恒牙龋失补指数亦高于1.2；同时，虽然发达国家的患龋情况有下降趋势，但发展中国家的患龋呈上升趋势。因此，龋病的预防一直是口腔医学研究领域关注的焦点。

龋病是一种依赖糖致病的感染性疾病。牙菌斑中的细菌可以代谢食物中的碳水化合物(尤其是蔗糖)，发酵产酸，使牙面pH下降，导致牙齿中的钙、磷等矿物质释放出来，即脱矿。当pH上升时这一状况可以逆转，即再矿化。所以龋病的发展表现为脱矿与再矿化一直交替发生的动态变化过程，当脱矿占了主导地位，牙齿的矿物质结构就会破坏，导致龋洞的形成。因此，在龋病发生发展的过程中，细菌、蔗糖等碳水化合物都是不可缺少的因素。

致龋的细菌是口腔这一复杂的生态环境中的常驻菌群。目前致龋菌主要包括口腔链球菌、口腔乳杆菌、口腔放线菌、口腔韦荣菌和口腔奈瑟菌等类型，其中链球菌、乳杆菌和放线菌已在多项研究中证实其与龋病发病存在密切关系，但韦荣菌和奈瑟菌与龋病的关系尚不明确^[1]。研究表明，随着龋病的发生，口腔链球菌、放线菌和乳杆菌的数量增加，其中尤以乳杆菌和变形链球菌的变化显著。口腔链球菌中，变形链球菌(也称变异链球菌)是公认的致龋菌，不仅能导致窝沟龋、根面龋，还能导致光滑面龋，具有强致龋力。口腔乳杆菌中，嗜酸乳杆菌在牙菌斑中的数量较其他乳杆菌多，与龋病发生关系密切。口腔放线菌中，粘性放线菌比其他放线菌更易定植于牙面，与龋病发生关系密切。表1显示了不同细菌对动物的致龋能力^[2]。

表1不同细菌对动物的致龋力

注：“+”表示有致龋力，“-”表示没有致龋力，

细菌的致龋性与其生长、产酸、合成胞外多糖、粘附等生物学性能密切相关。首先，致龋菌在口腔内生长，代谢食物中的糖(主要是蔗糖)，进而形成牙菌斑；其次，致龋菌代谢产生有机酸，导致牙齿脱矿；第三，致龋菌必须粘附在牙齿表面，形成牙菌斑才能致龋。致龋菌合成细胞外多糖，主要包括水溶性葡聚糖(WSG)和水不溶性葡聚糖(WIG)两种，前者是细菌贮能的方式，对致龋菌的毒力不产生直接影响，而后者能促进细菌的粘附和集聚，参与菌斑基质的组成，促进菌斑形成并作为菌斑的生物屏障，因此对于致龋菌的粘附和致龋具有重要意义。有研究显示，变形链球菌是合成水不溶性葡聚糖能力最强的致龋菌，其他菌株合成较少或不能合成，如表2所示^[2]。

表2致龋菌合成多糖的能力

注：“+”表示有合成多糖能力，“-”表示没有合成多糖能力

口腔中除有种类繁多的细菌之外，还存在真菌、支原体、原虫等其他微生物。它们共同之间的平衡状态对于人体健康的维持至关重要。由于致龋菌是口腔中的常驻菌群，对于维持口腔微生态环境的平衡又非常重要，所以单纯靠抗菌药物杀灭致龋菌是错误的。可行的方法是降低致龋菌粘附于牙面形成牙菌斑的能力，减少其代谢产酸。也就是说，抑制致龋菌产酸、产糖等能力以及在一定程度上抑制致龋菌的生长，才是真正有益和行之有效的预防龋齿的方法。

食物中的碳水化合物，如蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、果糖、乳糖等，都可以作为致龋菌代谢产酸的底物，而有些糖和糖醇类甜味物质则不能被口腔微生物代谢利用，可作为糖代用品添加到食品、日用品等产品中，代替蔗糖等致龋的糖类。这些甜味物质包括木糖醇、山梨糖醇、麦芽糖醇、异麦芽酮糖醇、异麦芽酮糖、低聚异麦芽糖等。在这些非(低)致龋的甜味物质中，某些糖醇(尤其是木糖醇)已被证实具有抗致龋菌的能力^[3，4]，但也有很多研究报道，糖醇食用达到一定量就会导致腹泻等胃肠道症状^[5-8]，因此只能作为食品添加剂限量使用。本发明所选择的异麦芽酮糖和低聚异麦芽糖都属于功能性低聚糖，不仅属于非致龋糖，而且对人体有益，可以作为食品中的配料使用。

异麦芽酮糖(Isomaltulose，以下简称ISO)，也叫帕拉金糖(Palatinose)、异构蔗糖，它是将蔗糖的双糖键从(1→2)转变为(1→6)，亦将非还原性双糖(蔗糖)转变为还原性双糖(异构蔗糖)，其还原性约为葡萄糖的52％。