近年來，人類鈣營養(yǎng)不足的問題受到廣泛重視，無論是老人還是兒童，缺鈣是全球性的營養(yǎng)問題。人體對鈣的吸收，不僅與攝入量有關(guān)，更取決于機(jī)體對鈣的吸收量的多少。吸收量取決于食物中鈣的存在形式、存在量及其溶解度、飲食中抑制及促進(jìn)吸收的因素，同時也與人的年齡有關(guān)。我國的膳食組成以植物性食物為主，其中植酸鹽、纖維素、糖醛酸、藻酸鈉和草酸含量較高，這些均會影響鈣的吸收，因此人體對食物中鈣的吸收率很低。所以，除了尋求良好的鈣補(bǔ)充制劑外，提高現(xiàn)有膳食中鈣的吸收利用率亦是解決缺鈣的重要途徑。     
    益生元物質(zhì)因其非消化性，即能夠被盲腸微生物選擇性代謝的屬性，具有改善人類健康狀況的重要性，能夠促進(jìn)機(jī)體鈣等礦物質(zhì)的吸收。      
    低聚木糖是益生元物質(zhì)的杰出代表，在2005年被我國衛(wèi)生部批準(zhǔn)為新資源食品，可應(yīng)用于食品、保健品、醫(yī)藥、飼料、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。其由2~7個木糖分子以β-1,4糖苷鍵結(jié)合而成的功能性聚合糖，具有獨(dú)特的功能特性。表現(xiàn)為：高選擇性增殖雙歧桿菌，功效是其它聚合糖類的10~20倍；不易被消化吸收而直接進(jìn)入大腸內(nèi)優(yōu)先為雙歧桿菌所利用，增殖人體有益菌,并抑制其它有害菌滋生、繁殖，其能量幾乎為零，既不影響血糖濃度，也不增加血糖中胰島素水平，并且不會形成脂肪沉淀，特別適合糖尿病、肥胖癥、高血壓等患者食用；酸、熱穩(wěn)定性好，pH=2.5~8.0范圍內(nèi)，加熱至125℃基本不分解；有效攝入量少，其有效劑量為0.7~1.4g/d。     
    1.低聚木糖益鈣功效研究     
    1.1 低聚木糖益鈣作用研究數(shù)據(jù)     
    研究發(fā)現(xiàn)，低聚木糖能夠有效的提高大鼠股骨干重及長度，及骨鈣的含量，增加大鼠對鈣的吸收作用并降低大鼠鈣的流失。對大鼠喂養(yǎng)低鈣飼料時，同時飲用2%濃度的低聚木糖水溶液，喂養(yǎng)三周：大鼠股骨干重增加11%~20%，股骨長度也有明顯的增加（P<0.05），骨鈣含量增加9%~32%；喂養(yǎng)普通飼料并同時飲用2%濃度的低聚木糖水溶液，大鼠骨鈣含量增加5%~26%尤其在低鈣條件下，其作用較強(qiáng)；對大鼠喂養(yǎng)低鈣飼料并飲用2%低聚木糖水溶液，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時，大鼠糞鈣含量8.09mg，較相應(yīng)對照組降低59.6%。但是，低聚木糖對大鼠血鈣和尿鈣含量的影響不明顯。     
    日本早川幸男主編的《木寡糖新知識》一書中指出：將2%濃度的低聚木糖投喂大白鼠試驗(yàn)證明鈣質(zhì)吸收被促進(jìn)。對于幼齡大白鼠，和對照組（作為糖質(zhì)采用低聚木糖和等量的砂糖）相比，低聚木糖攝取其鈣質(zhì)吸收率上升為113%~133%，體內(nèi)保留率也上升為111%~122%。     
    巴基斯坦農(nóng)業(yè)大學(xué)國家食品科學(xué)與技術(shù)研究所曾將低聚木糖添加到酸奶中，評價其對大鼠礦物質(zhì)吸收的作用。結(jié)果研究發(fā)現(xiàn)：在酸奶中添加3.5%的低聚木糖對大鼠的鈣吸收有著良好的促進(jìn)作用；喂養(yǎng)三周以后，大鼠對鈣的吸收率和保留率都有了明顯的增加；另外，添加3.5%低聚木糖的酸奶對大鼠鐵和鎂等礦物質(zhì)的吸收和保留也有明顯的增加。     
    1.2 低聚木糖益鈣作用機(jī)理     
    低聚木糖作為良好的鈣吸收促進(jìn)因子，其作用機(jī)理可能包括以下幾個方面：(1)胃腸道方面：低聚木糖不被機(jī)體的消化酶系所分解，而是直接經(jīng)過小腸到達(dá)盲腸和結(jié)腸，被那里的雙歧桿菌、乳酸菌等有益菌所利用，從而使得機(jī)體有益菌成功定殖，并大量快速的繁殖。機(jī)體內(nèi)有益菌在利用低聚木糖為碳源生長繁殖的過程中，會產(chǎn)生乳酸、丙酸、醋酸等短鏈脂肪酸了。于是，伴隨著短鏈脂肪酸濃度上升，結(jié)腸的pH也會降低，終盲腸內(nèi)容物和盲腸壁的重量、礦物質(zhì)的增溶作用都有增加。(2)腸隱窩方面：低聚木糖作用于機(jī)體后，能夠使腸道隱窩高度、每個隱窩上皮細(xì)胞的數(shù)量、盲腸血流量的增加，終粘膜-漿膜鈣量（鈣被動擴(kuò)散通道）也增加，從而促進(jìn)機(jī)體對鈣的吸收。（3）細(xì)胞方面：研究發(fā)現(xiàn)，低聚木糖能夠促進(jìn)機(jī)體內(nèi)鈣結(jié)合蛋白-D9k的表達(dá)，因此激活了鈣擴(kuò)散通道。但其具體的機(jī)理還需要進(jìn)一步的研究。     
    2.低聚木糖在食品工業(yè)中的應(yīng)用     
    2.1 開發(fā)改善腸道類功能性食品     
    人體胃腸道疾病通常包括消化性疾病、胃腸粘膜損傷、腸道菌群失衡、、腹瀉等疾病。低聚木糖不被人體的消化酶系所分解，而是直接到達(dá)人體結(jié)腸部位，被那里的雙歧桿菌、乳酸桿菌等有益菌所利用，成功的幫助人體有益菌群的繁殖，占據(jù)腸道粘膜空間，減少大腸桿菌等有害菌群的生長空間；同時，雙歧桿菌等有益菌在生長繁殖的過程中產(chǎn)生醋酸、丙酸、丁酸等短鏈脂肪酸，從而降低結(jié)腸pH值，破壞有害菌的生長環(huán)境。通過這兩道屏障來調(diào)節(jié)人體微生態(tài)的平衡，改善腸道菌群結(jié)構(gòu)；改善大便性狀，刺激腸道蠕動，防止；抑制有害菌的生長，防止細(xì)菌感染性腹瀉。同時，健康的腸道有益于機(jī)體對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，有助于免疫力的提高等。
    2.2 開發(fā)鈣等礦物質(zhì)營養(yǎng)素補(bǔ)充劑     
    營養(yǎng)素補(bǔ)充劑是指以補(bǔ)充維生素、礦物質(zhì)當(dāng)不提供能量為目的的產(chǎn)品，其作用是補(bǔ)充膳食供給的不足，預(yù)防營養(yǎng)缺乏和降低發(fā)生某些慢性退行性疾病的危險性。在我國，推薦成年人鈣的攝入量為250~1000mg/d。市場上鈣的配料分為無機(jī)鈣和有機(jī)鈣兩大種類。基于低聚木糖促進(jìn)機(jī)體鈣吸收的作用，可將低聚木糖、鈣以及維生素D進(jìn)行復(fù)配，開發(fā)鈣的補(bǔ)充劑。     
    2.3 開發(fā)抗齲齒類功能性食品     
    齲齒是一種極為普遍的慢性疾病，不僅破壞牙齒及咀嚼器官的完整性，還會引起牙齦、根周組織及頜骨產(chǎn)生炎癥，給患者帶來極大的痛苦。齲齒是由口腔細(xì)菌，主要是酸性突變鏈球菌繁殖引起的牙齒硬組織脫鈣與有機(jī)分解，導(dǎo)致牙齒遭破壞、崩解的一種感染性疾病。低聚木糖不是突變兩球菌的合適作用底物，因此食用低聚木糖不會引起牙齒表面pH的降低，從而不會引起齲齒。     
    低聚木糖與惰性的糖醇相結(jié)合作為食品的甜味劑，避免人體還原性糖類的食用，降低齲齒的概率。此外，還應(yīng)該注意補(bǔ)充鈣、維生素D、維生素A、蛋白質(zhì)、磷酸鹽等物質(zhì)；低聚木糖、維生素A、維生素D促進(jìn)鈣的吸收及牙齒鈣化，預(yù)防齲齒；鈣和磷酸鹽，增進(jìn)牙齒硬度，預(yù)防齲齒；蛋白質(zhì)，降低對齲齒的敏感性。