低聚糖定義亟待統(tǒng)一

摘 要：術(shù)語及其定義是構(gòu)建知識體系的基石，術(shù)語的定義不統(tǒng)一，由此搭建的知識體系便不穩(wěn)固，人與人之間也無法進(jìn)行準(zhǔn)確的交流。低聚糖是糖類化學(xué)中的基本術(shù)語，其定義的準(zhǔn)確與否直接影響著在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的一切糖類研究與應(yīng)用。但是，當(dāng)前學(xué)術(shù)界對于低聚糖的定義尚未統(tǒng)一，給術(shù)語的表達(dá)和應(yīng)用帶來了混亂與不便。文章在查閱中外術(shù)語詞典、化學(xué)教材、化學(xué)專著對低聚糖定義的基礎(chǔ)上，對低聚糖的定義及糖類的分類進(jìn)行了討論。建議學(xué)術(shù)界對低聚糖的定義進(jìn)行統(tǒng)一，以利于糖類化學(xué)基礎(chǔ)研究和低聚糖保健品行業(yè)發(fā)展。統(tǒng)一的低聚糖定義對于低聚糖基礎(chǔ)研究和國際學(xué)術(shù)交流以及低聚糖產(chǎn)品國內(nèi)外市場的開拓都至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：低聚糖（寡糖）；O-連接寡糖；N-連接寡糖；人乳低聚糖；雙糖；蔗糖；糖類；術(shù)語定義

中圖分類號：H083; O62? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? DOI：10.12339/j.issn.1673-8578.2023.02.013

Definition of Oligosaccharide Needs to be Unified//XU Chunying

Abstract： Terms and their definitions are the cornerstone of knowledge system. If the definitions of one term are not unified， the knowledge system thus constructed will be unstable and people cannot communicate accurately accordingly. Oligosaccharide is a basic term in the knowledge system of carbohydrate chemistry， and will directly affect all researches and applications based on it. However， oligosaccharide is defined differently in various books， which brings inconvenience to the expression and application of the term. In this paper， the definition of oligosaccharide and classification of carbohydrate are discussed by comparing the concept in different terminology dictionaries and chemical books. It is suggested that the definition of oligosaccharide should be unified and should be separated from disaccharide， which is very important for the basic research and the development of oligosaccharide industry， as well as the international academic communication and the development of international markets related.

Keywords：oligosaccharide; O-linked oligosaccharide; N-linked oligosaccharide; human milk oligosaccharide; disaccharide; sucrose; carbohydrate; terminology definition

收稿日期：2022-09-26? 修回日期：2022-10-14

術(shù)語及其定義是構(gòu)建知識體系的基石，術(shù)語的定義不統(tǒng)一，由此搭建的知識體系便不穩(wěn)固，人與人之間也無法進(jìn)行準(zhǔn)確的交流。低聚糖是糖類化學(xué)的基本術(shù)語，低聚糖又稱寡糖，寡糖為規(guī)范用詞，但低聚糖更為公眾所熟知。低聚糖的定義及相應(yīng)的糖類分類，是構(gòu)建整個糖類化學(xué)知識體系的基礎(chǔ)，直接影響著在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的一切糖類研究與應(yīng)用。但是，當(dāng)前中文圖書中對于低聚糖的定義尚未統(tǒng)一，給術(shù)語的表達(dá)和應(yīng)用帶來了混亂與不便。

1 低聚糖（寡糖）的定義

在全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會“術(shù)語在線”（https：//www.termonline.cn），可以查詢到各個學(xué)科中的術(shù)語及其定義。經(jīng)查詢可知，《化學(xué)名詞》《食品科學(xué)技術(shù)名詞》《細(xì)胞生物學(xué)名詞》《林學(xué)名詞》《藥學(xué)名詞》《植物學(xué)名詞》《腸外腸內(nèi)營養(yǎng)學(xué)名詞》《生物化學(xué)與分子生物學(xué)名詞》 《畜牧學(xué)名詞》《運動醫(yī)學(xué)名詞》均收錄了詞條“低聚糖”或“寡糖”。此外，國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)性指導(dǎo)文件GB/Z 21922—2008《食品營養(yǎng)成分基本術(shù)語》及國家計量技術(shù)規(guī)范JJF 1265—2010《生物計量術(shù)語及定義》也對寡糖（低聚糖）進(jìn)行了定義。以上各個學(xué)科名詞及國家標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)規(guī)范中低聚糖（寡糖）的定義如表1所示。

從表1可以看出，低聚糖（寡糖）的定義雖各不相同，但基本上可以劃分為兩大類：一類低聚糖（寡糖）定義中涵蓋了雙糖（即聚合度為2的碳水化合物），另一類定義中并未將雙糖包括在內(nèi)。按照第一類定義，便可以得出蔗糖等雙糖屬于低聚糖的結(jié)論；根據(jù)第二類定義，可以得出蔗糖等雙糖不屬于低聚糖的結(jié)論。

可見，術(shù)語定義不統(tǒng)一，會導(dǎo)致人們無法進(jìn)行準(zhǔn)確的交流，因而嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)、統(tǒng)一的定義無論是對于理論研究還是日常交流都十分重要。

2 “低聚糖”的使用歷史

低聚糖的英文為oligosaccharide，這一單詞首次使用是在1930年。韋氏詞典中，低聚糖是通常包含3～10個單糖單位的糖類。此定義與最初使用時的含義是一致的［13］。

在大英百科全書中，低聚糖是指由3～6個單糖單位構(gòu)成的碳水化合物。大量的低聚糖是通過部分分解更復(fù)雜的碳水化合物（多糖）而制備的。自然界為數(shù)不多的低聚糖多存在于植物中。棉籽糖是存在于許多植物中的三糖，由蜜二糖（半乳糖和葡萄糖）和果糖組成。另一種植物三糖是龍膽糖。麥芽三糖是一種由葡萄糖單位構(gòu)成的三糖，存在于某些植物和節(jié)肢動物的血液中［14］。

可見，最初使用的低聚糖一詞，其含義是明確的，是不包含雙糖的。

3 現(xiàn)階段我國化學(xué)圖書中的糖類分類

翻閱近年來出版的各類高等教育化學(xué)教材，發(fā)現(xiàn)有少數(shù)教材將糖類分為單糖、雙糖、低聚糖和多糖，如圖1所示；大多數(shù)教材是按照單糖、低聚糖和多糖進(jìn)行分類的，雙糖被劃入低聚糖的范疇，如圖2所示。

4 將雙糖列入低聚糖范疇的不合理之處

雙糖不屬于低聚糖，原因如下：

（1）不符合化學(xué)物質(zhì)分類原則

眾所周知，雙糖與低聚糖是存在明顯差異的：

① 雙糖在自然界普遍存在，而自然界僅存在為數(shù)不多的低聚糖：植物中的低聚糖如棉籽糖、龍膽糖等；人類乳汁中的低聚糖，如半乳糖基乳糖和巖藻糖基乳糖等。

②雙糖可被人體代謝利用，而低聚糖通常不能被人體利用，但可以被腸道菌群利用，這對于維持腸道的菌群平衡與健康十分有益，也是低聚糖被廣泛應(yīng)用于保健食品中的原因所在。

將兩類性質(zhì)存在明顯差異的糖類劃入一類，不符合化學(xué)中物質(zhì)分類的常規(guī)做法。因為在化學(xué)學(xué)科中，普遍按照化學(xué)性質(zhì)對物質(zhì)進(jìn)行分類。

（2）不便于實際應(yīng)用

由于雙糖與低聚糖性質(zhì)上的差異，將雙糖劃入低聚糖后，就不得不面對實際應(yīng)用中的不便。為了表達(dá)準(zhǔn)確，避免普通讀者誤解，學(xué)者們在陳述有關(guān)低聚糖的問題時，就不得不將低聚糖進(jìn)一步劃分為普通低聚糖和功能性低聚糖［15］。蔗糖等雙糖歸入普通低聚糖，而棉籽糖、龍膽糖等歸入功能性低聚糖。如圖3所示。

這種處理方法使層次變多，邏輯變得復(fù)雜，稍有不慎，就會引起誤解。近年來低聚糖保健品行業(yè)的興起使這一問題更加突顯。舉例來說，以淀粉為原料生產(chǎn)的低聚糖，根據(jù)工藝和用酶的不同，有些屬于功能性低聚糖，如異麥芽低聚糖；有些屬于普通低聚糖，如麥芽低聚糖。這兩種低聚糖結(jié)構(gòu)和功能有很大差異。麥芽低聚糖為α-1，4糖苷鍵連接的直鏈結(jié)構(gòu)，易于消化，可快速提供能量；異麥芽低聚糖為包含α-1，6糖苷鍵的支鏈結(jié)構(gòu)，不易被人體消化，但可促進(jìn)腸道內(nèi)雙歧桿菌的生長。區(qū)分這兩類低聚糖，對廠家和消費者都提出了更高的要求，廠家在宣傳產(chǎn)品時，普通消費者在購買產(chǎn)品時，都要非常謹(jǐn)慎，否則很容易出錯。顯然這樣分類，會使概念體系復(fù)雜化，不利于低聚糖行業(yè)的發(fā)展。

（3）不利于知識銜接

為了更好地將高中化學(xué)與大學(xué)化學(xué)的知識體系進(jìn)行銜接，有必要關(guān)注高中教材中的糖類分類。高中教材中，將糖類分為單糖、雙糖和多糖三類，而未對低聚糖進(jìn)行討論，如圖4所示。就知識銜接性而言，糖類的第一種分類方式僅需在高中糖類分類基礎(chǔ)上增加低聚糖的內(nèi)容即可過渡到大學(xué)化學(xué)，而第二種方式就需要較多的解釋，例如，低聚糖是什么，雙糖為什么屬于低聚糖，等等。

對于一個概念，確定合適的內(nèi)涵和外延，是十分重要的。過于寬泛的外延，將使概念所對應(yīng)的對象過多，屬性過雜，反而不能突出其特有的、本質(zhì)的屬性。

5 低聚糖獨特的生理功能

5.1 維持腸道的菌群平衡

食物來源的低聚糖不易被人體消化，可作為結(jié)腸中有益菌的糖類來源，促進(jìn)腸道有益菌的增殖，抑制有害菌，維持腸道的菌群平衡，有益于人體健康。這一點廣為人知，在此不展開討論。

5.2 作為糖蛋白、糖脂組成部分參與人體正常機(jī)能

在Biochemistry的中譯本《生物化學(xué)》中，糖類是按照“單糖和雙糖”“多糖與寡糖”來介紹的。對于寡糖，給出了定義“單糖用糖苷鍵連接在一起的短鏈”，突出了連接到蛋白質(zhì)（糖蛋白）或脂質(zhì)（糖脂）的寡糖，并指出糖蛋白和脂蛋白中的寡糖并不是由重復(fù)單元構(gòu)成的，而是由各種不同的單糖以多種類型的鍵連接構(gòu)成［16］。該書還根據(jù)寡糖與蛋白質(zhì)的連接方式對寡糖進(jìn)行了分類［16］：

① O-連接寡糖： 以O(shè)-糖苷鍵連接到蛋白質(zhì)絲氨酸或蘇氨酸側(cè)鏈的—OH基上；

② N-連接寡糖：以N-糖苷鍵連接到蛋白質(zhì)天冬酰胺側(cè)鏈的—NH2基上。

該書還對蛋白質(zhì)糖基化反應(yīng)（生成糖蛋白）做了進(jìn)一步的分析，未對脂類的糖基化反應(yīng)（生成糖脂）進(jìn)行討論。但是目前，關(guān)于糖脂對于神經(jīng)髓鞘的正常功能重要性的研究報道并不少見。

可否這樣理解，低聚糖（寡糖）對于人體的重要意義在于糖蛋白或糖脂的合成方面（蛋白質(zhì)或脂類的糖基化反應(yīng)）？

以人乳寡糖為例。人乳中寡糖分為三大類：游離態(tài)乳寡糖、O-連接寡糖和N-連接寡糖。人乳中游離態(tài)乳寡糖的含量（初乳中20～23g/L，常乳中7～12g/L）是牛乳的20倍［17］。人乳中游離態(tài)寡糖數(shù)量在1000種以上，其中以2′-巖藻糖基化乳糖含量最高，占70%以上。而牛乳中幾乎不存在游離態(tài)的巖藻酸糖基化的寡糖，但是，與巖藻糖基化蛋白相連的寡糖主要存在于脂肪球膜上［17］。人乳中O-連接寡糖含量較低，N-連接寡糖含量較高?；鶎θ巳橹蠳-連接寡糖進(jìn)行了分離及抗黏附活性研究［18］。更多研究表明，人乳寡糖具有促進(jìn)腸道雙歧桿菌增殖［19］、抑制致病菌和病毒［20-24］、增強(qiáng)嬰幼兒免疫力［25-26］的功能，此外，人乳寡糖還可能與嬰兒大腦的發(fā)育有關(guān)［27-30］。

從以上分析可以看出，無論從有利于腸道有益菌增殖的角度，還是從實現(xiàn)機(jī)體正常功能的角度來看，低聚糖都具有其獨特的生理功能。低聚糖與雙糖的區(qū)別不僅僅是聚合度的差異，更是生理功能上的差異。因此，將低聚糖與雙糖的定義進(jìn)行嚴(yán)格區(qū)分是必要且合理的。

6 低聚糖術(shù)語體系的構(gòu)建

低聚糖作為糖類化學(xué)的基本術(shù)語，人們在低聚糖定義上的分歧應(yīng)盡早消除，低聚糖定義亟待統(tǒng)一。這項工作需要全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會的領(lǐng)導(dǎo)，也需要各領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者的通力合作。那么，如何對低聚糖做出科學(xué)的定義？筆者按照全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會制定的《科學(xué)技術(shù)名詞審定原則及方法》［31］，進(jìn)行了初步的構(gòu)想。

6.1 確定本學(xué)科的概念體系

在進(jìn)行名詞審定工作時，首要的任務(wù)是確定本學(xué)科的概念體系。概念體系是由多個概念通過一定關(guān)系組成的一個完整體系。這些關(guān)系包括上下位關(guān)系、整體部分關(guān)系等，它能夠基本反映學(xué)科的整體面貌［31］。

在糖類化學(xué)中，將糖類分為單糖、雙糖、低聚糖和多糖四類。這種分類方式，如前所述，充分考慮了低聚糖與雙糖在化學(xué)性質(zhì)和生理功能上的差異，符合化學(xué)物質(zhì)分類的一般原則。由此確定的糖類化學(xué)概念體系中，糖類屬于上位概念，低聚糖屬于下位概念，如圖5所示。

低聚糖可以繼續(xù)分類，如圖6所示。

6.2 定名

定名要遵從科學(xué)性、系統(tǒng)性、簡明性、國際性和約定俗成的原則［31］。盡管本文主要討論低聚糖的定義問題，但是由于目前存在著含義相同的兩個名詞——寡糖和低聚糖，而且兩個名詞均有廣泛的應(yīng)用，一個存在于書本里，一個存在于實踐中。因此對于此類跨學(xué)科的同義詞，可以采用互為“又稱”的方式解決定名問題。例如，在化學(xué)名詞中，可采用“寡糖”又稱“低聚糖”的定名方式，在食品工業(yè)名詞中（“術(shù)語在線”目前尚無《食品工業(yè)名詞》，只有《食品科學(xué)技術(shù)名詞》），建議采用“低聚糖”又稱“寡糖”的定名方式。工業(yè)生產(chǎn)更重視實用性，對于使用廣泛、約定俗成的名詞，就不宜改動了。很少有保健品企業(yè)愿意用公眾極為陌生的寡糖來命名自己的產(chǎn)品，因為公眾的知曉率直接影響著產(chǎn)品的銷售，而且市場上以寡糖命名的保健品也確實是鳳毛麟角，市場大量銷售的一類含有寡糖字樣的產(chǎn)品如“寡糖素”是農(nóng)藥，而非保健品。

6.3 定義

定義是對于一種事物的本質(zhì)特征或一個概念的內(nèi)涵（或者外延）的確切而簡要的表述。名詞工作中主要的定義方式是內(nèi)涵定義，有時也采用外延定義等方式［31］。

內(nèi)涵定義：說明某一概念的上位概念，確定該概念在本學(xué)科概念體系中的位置，指出該概念的本質(zhì)特征，使其同其他相關(guān)概念區(qū)別開來［31］。

外延定義：用一系列眾所周知、屈指可數(shù)的下位概念來說明［31］。

定義應(yīng)注重科學(xué)性、系統(tǒng)性、簡明性。在能夠采用內(nèi)涵定義的情況下，一般不采用外延定義［31］。

在糖類概念體系中（圖5），低聚糖的上位概念是糖類，低聚糖與多糖的區(qū)別是聚合度較低；低聚糖與單糖的區(qū)別在于低聚糖為聚合物，而單糖以單體形式存在；低聚糖與雙糖的區(qū)別，如前所述，不僅體現(xiàn)在聚合度上，更體現(xiàn)在化學(xué)性質(zhì)及生理功能的差別。此外，低聚糖的定義中，還應(yīng)能夠?qū)⑵渑c采用工業(yè)手段（如酶法或酸堿法）由多糖降解得到的低聚合度糖類相區(qū)別。體現(xiàn)以上特點的低聚糖可以這樣定義：低聚糖是自然中存在的由3～10個單糖通過糖苷鍵連接形成的直鏈或支鏈的低聚合度糖類。這樣的定義采用了內(nèi)涵定義的方式，反映了低聚糖低聚合度、自然存在的特點，兼顧了國際性，與多糖、單糖、雙糖及由多糖降解產(chǎn)生的低聚合度糖類均可區(qū)別開。這樣的定義內(nèi)涵明確，外延既不寬泛也無缺漏。當(dāng)然，這只是筆者個人的想法，至于能否達(dá)成共識，尚需時間和實踐來檢驗。

7 結(jié)語

低聚糖定義亟待統(tǒng)一，準(zhǔn)確的低聚糖定義應(yīng)體現(xiàn)低聚糖獨特的屬性，使概念的內(nèi)涵更加明確。低聚糖定義的首要工作是解決普遍存在的概念外延過于寬泛的問題。統(tǒng)一的低聚糖定義將大大簡化其表達(dá)和使用，對于基礎(chǔ)研究十分重要，對于行業(yè)發(fā)展同樣重要，特別是在中國國際影響力日益提高、“一帶一路”建設(shè)蓬勃發(fā)展之際，使用明確且沒有異議的基本術(shù)語，對于低聚糖研究相關(guān)的國際學(xué)術(shù)交流和低聚糖產(chǎn)品國際市場的開拓，同樣具有重要的意義。

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作者簡介：許春英（1971—），女，食品科學(xué)專業(yè)碩士，曾任天津科技大學(xué)副教授。現(xiàn)在中國輕工業(yè)出版社從事圖書編審工作。研究方向為生化工程和食品生物技術(shù)。通信方式：xuchunying1971@qq.com。