更新时间：2024-09-20 18:13
低聚异麦芽糖（isomaltooligosaccharide，简称IMO）是淀粉经α-淀粉酶和葡萄糖转移酶作用生成的分支低聚糖，属于淀粉糖的一种。天然的低聚异麦芽糖广泛存在于大麦、小麦和马铃薯等植物中，在酱油、清酒、酱类、蜂蜜及果葡糖浆中也有少量的存在，极少的以游离状态存在于自然界中。商业化的低聚异麦芽糖主要是利用淀粉制备而得。低聚异麦芽糖是一类含有一个或多个α-（1,6）糖苷的低聚葡萄糖，主要成分为异麦芽糖（IG₂)、潘糖(P)、异麦芽三糖（IG₃)、异麦芽四糖（IG₄)及以上的低聚糖，为高浓度糖浆状或粉末，味甜柔和，无异味。
低聚异麦芽糖是公认的具有益生元潜力的功能性食品成分，属于非消化性低聚糖，难以被胃酶消化，所以含有低聚异麦芽糖能使产品具有湿润、细腻柔软的口感，能促进食物消化、吸收，维持肠道正常功能，改善胃肠道菌群，还有提高机体的免疫力和降血压等功能。
低聚异麦芽糖的生产和应用最先源于日本，由日本林原商事、日本食品化工、日本昭和产业、日本资粮工业联合研制开发成功，1985年由日本昭和产业率先推广进入市场。中国对低聚异麦芽糖的开发研究始于20世纪90年代，1997年由山东保龄宝生物股份有限公司率先实现工业化生产，2010年该公司低聚异麦芽糖销量达11万吨。
低聚异麦芽糖是由α-D-(1,6)糖苷键、α-(1,4）糖键、少量的α-(1,3)键或α-(1,2)键连接的同源低聚糖。聚合度（Degreeof polymerization，DP）为2~10，其中聚合度\u003c2为异麦芽糖，聚合度\u003e3为潘糖、异潘糖、异麦芽三糖、黑曲霉糖、曲二糖、长链低聚异麦芽糖和环状低聚麦芽糖，如下列图所示。
低聚异麦芽糖有3种类型，第一种类型是由α-（1,6）寡聚葡聚糖通过α-（1,4）糖苷键连接到葡萄糖基上的线性链，被称为“6-O-α-异麦芽寡糖基-D-麦芽糖(IMOMs)”，即麦芽糖基-低聚异麦芽糖(MIMOs)，主要包括异麦芽糖和潘糖，其中潘糖可作为三糖的代表，其同源物又被称为PAN-型低聚糖；第二种类型是由线性α-（1,6）低聚糖组成，如异麦芽三糖(Isomaltotriosc，IMT)，通常被称为IMT-型低聚糖；第三种类型是以前两种类型为主链，葡萄糖的支链有α-（1,2）、α-（1,3）或α-（1,4）连接的线性结构，如曲二糖，黑曲霉糖。
低聚异麦芽糖糖浆为无色或浅黄色、透明的黏稠液体，味甜柔和，无异味，无杂质，甜度为蔗糖的45%~50%，热量低，黏度高于同浓度的蔗糖，低于麦芽糖，具有良好的保湿性和较高的渗透压；低聚异麦芽糖糖粉为无定形粉末，味甜柔和，无异味。低聚异麦芽糖在酸、热条件下都极为稳定，在pH值2~10范围内，120℃的高温下长时间不会分解，具有较强的稳定性和良好的加工性能。
酶催化法的原料是谷物淀粉（如玉米、大米、小麦等），这些原料先经耐高温α淀粉酶液化，再用真菌α-淀粉酶或β–淀粉酶糖化，同时用α–转移葡萄糖苷酶糖化转苷为低聚异麦芽糖，再经脱色、浓缩、干燥而成。这个方法是制作低聚异麦芽糖最常用的方法。该方法中的α-葡萄糖苷酶的基本作用方式是，通过切开麦芽糖或麦芽寡糖的α-（1,4）糖苷，并将游离的一个葡萄糖残基以α-（1,6）糖苷键的形式连接到另一个葡萄糖或麦芽糖分子上，生成异麦芽（寡）糖和潘糖等。其工艺流程如下:
酶逆合作用法是利用糖化酶的逆合作用，在高浓度葡萄糖溶液中将之逆合生成异麦芽糖、麦芽糖等低聚糖，但该方法所生产的低聚异麦芽糖存在产率低、产物复杂、生产周期长等缺点而难以工业化推广。
低聚异麦芽糖是一种酵母和乳酸菌难以利用的糖类，但其在发酵乳制品中不会妨碍正常乳酸菌发酵。益生菌乳酸发酵法是通过添加甜菜碱进行益生菌发酵，将葡萄糖和麦芽糖转化成乳酸，从而生产出高纯度的低聚异麦芽糖。利用发酵法可除去可发酵性糖从而提高功能性低聚糖的含量。
低聚异麦芽糖的检测方法主要有高效液相色谱法、气相色谱法、离子色谱法等。高效液相色谱法受示差检测器的影响，灵敏度较低；气相色谱分离效果好，灵敏度高，但样品前处理步骤复杂，一般需要对目标物进行硅烷化反应，离子色谱法测定糖具有样品前处理简单，无需衍生，且专一性强、灵敏度高的特点， 其用于测定糖类逐渐被关注。
低聚异麦芽糖含有丰富的微量元素，这些元素是组成人体内部组织的重要成分，还作为人体内酶系统活化剂和辅助因子，起到调节人体生理机能的作用。测定微量元素的方法很多，有分光光度计比色法、极谱法、电化学分析和原子发射光谱法、火焰原子吸收光谱法等。
火焰原子吸收光谱法是对低聚异麦芽糖中对具有特征谱线的吸光强度与样品中待测元素浓度对比来进行定量分析的方法，这个方法是比较常用的方法。电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）则通过离子传输透镜使用动能歧视等方法消除分子离子干扰的原理来检测低聚麦芽糖中的元素，这个方法具有样品需求量少、多元素 同时分析、动态范围宽、干扰少且易于消除、准确 度高、精密度好、操作简单等特点；毛细管电泳分析法在未涂渍的石英毛细管中，以75mmol/L硼砂为运行电解质，在检测波长分离电压为15kV下对低聚异麦芽糖中α-萘胺衍生物的分析，这个方法具有快速、高效及运行费用低等特点。
低聚异麦芽糖作为一种低聚糖，其最主要功能即为被肠道益生菌代谢利用，抑制有害菌增殖。低聚异麦芽糖可以被双歧杆菌、乳酸菌和拟杆菌等作为营养物质代谢，但大肠杆菌等病原菌对其难以利用，且由于低聚异麦芽糖的水分活度为0.75，而多种细菌及霉菌在水分活度低于0.8时均难以存活，因此低聚异麦芽糖可使双歧杆菌等益生菌在动物肠道中占有优势。
低聚异麦芽糖还可作为免疫调节因子调控机体免疫机能。补体C3和C4是参与动物机体防御功能及维持机体免疫平衡的重要糖蛋白，在抵抗病原菌感染及调控炎症反应方面发挥关键作用。低聚异麦芽糖可通过与酵母细胞壁（一种糖类聚合物）的协同作用提高血清C3水平。研究发现，在保育猪、蛋鸡及海三文鱼中，低聚异麦芽糖可提高机体血浆 IgG、IgM 等免疫球蛋白水平，改善机体免疫机能，所以免疫球蛋白是介导体液免疫的主要抗体，抗体水平在一定程度上反映机体对疾病的抵抗能力。在青年泰和鸡和海鲑鱼中的研究发现，低聚异麦芽糖还可通过提高血浆免疫细胞及单核细胞等免疫细胞数量提高机体细胞免疫功能。
低聚异麦芽糖结构与病原菌在胞膜上的受体相似，可竞争性的与病原菌表面的类丁质结构结合，阻止病原菌黏附于肠上皮细胞。低聚异麦芽糖不能被消化道内源酶分解，因此与病原菌结合的低聚异麦芽糖通过肠道被排出体外，从而抑制病原菌在肠道的定殖。
低聚异麦芽糖具有合成人体必需维生素，并促进矿物质吸收。低聚异麦芽糖使双歧杆菌在动物肠道中占有优势，而双歧杆菌能够产生B族维生素和烟酸、叶酸等人体必需的维生素。另外，低聚异麦芽糖能够促进益生菌的增殖，促进其合成分泌短链脂肪酸，而肠道中短链脂肪酸的大量积累也能促进钙、铁、镁等矿质元素的吸收。低聚异麦芽糖还能调节人体脂类物质代谢，另外，由于低聚异麦芽糖不能被龋病链球菌利用，代替蔗糖应用于食品中还可预防齿。
低聚异麦芽糖具有促进人体肠道双歧杆菌增殖、抗龋齿、有利于矿物元素吸收，强化机体耐力等良好的生理功能和低甜度、耐热、耐酸、保湿性和防止淀粉老化等优良的物化性质，从而在食品、医药、饲料工业上得到越来越广泛的应用。
在食品、饮料行业中，低聚异麦芽糖适合代替部分蔗糖，在饮料、乳制品、糖果糕点、冰饮、果酒、果酱、蜂蜜加工品、焙烤食品的生产中使用。在酒类中，低聚异麦芽糖利用其不发酵性，可以代替蔗糖作为酒类的糖源。
在医药保健品中，低聚异麦芽糖可作为老年人和婴幼儿的保健食品，还可作为保健饮料，保健药液中双歧杆菌的激活剂(培养剂)，利用低聚异麦芽糖粉和双歧杆菌冻干粉，按科学配方生产具有整肠润便功能的保健药品和保健食品，以及各种无糖制品，糖尿病人食用的食品。
在饲料工业中，低聚异麦芽糖在养殖业中应用效果十分明显，国外把它开发成饲料添加剂应用于饲料工业。在生猪养殖中，低聚异麦芽糖和益生菌的协同使用可以提高母猪的繁殖能力；在家禽养殖中，低聚异麦芽糖的使用可以显著提高家禽的日增重，提高血清总蛋白、白蛋白及超氧化物歧化酶水平，促进蛋白质沉积，提高机体抗氧化能力。在水产动物生产中，低聚异麦芽糖可以提高机体存活率，降低饵料系数，降低粪便中氨氮含量，并通过提高机体免疫细胞、单核细胞、中性粒细胞及免疫球蛋白含量从而提高机体免疫力，如低聚异麦芽糖可以增强罗非鱼抗应激、抗病及非特异性免疫能力。
低聚异麦芽糖对小鼠经口的LD₅₀（半数致死量）为44g/kg体重以上，与低毒性的蔗糖(LD₅₀为29.8g／kg体重)和麦芽糖(LD₅₀26.7g／kg体重)相比较，它是极其安全的。
低聚异麦芽糖对亚洲人群的消化率和发酵性方面存在相互矛盾的证据。一般来说，所有抗消化的低聚糖，包括低聚异麦芽糖，在食用量超过允许范围时都会产生不良反应。低聚异麦芽糖的最大允许剂量为1.5克/千克体重，高于任何其他糖替代品。据在欧盟推广使用异山梨低聚糖（ EC103）的申请文件中报道，在服用10~30克低聚异麦芽糖可能会出现一些轻微症状，如胀气、腹痛和腹胀，低聚异麦芽糖为1.5g/kg体重或更高的阈值（人体最高摄入低聚异麦芽糖）（分别为60kg和70kg的人分别为90g和105g）。
Gastrointestinal Tolerance and Glycemic Response of Isomaltooligosaccharides in Healthy Adults.National Library of Medicine.2023-05-08
Digestion, absorption, fermentation, and metabolism of functional sugar substitutes and their available energy.Pure Appl. Chem.2023-05-08
Application for the Extension of Use of Isomalto-oligosaccharides(EC103) in the european union.europa eu.2023-05-08