菊粉是植物中儲備性多糖，主要來源于植物，已發(fā)現(xiàn)有36000多種，包括雙子葉植物中的菊科、桔?？啤埬懣频?1個科及單子葉植物中的百合科、禾木科。例如，在菊芋、菊苣的塊莖、天竺牡丹（大理菊）的塊根、薊的根中都含有豐富的菊粉，其中菊芋的菊粉含量是最高的。

菊粉分子約由31個β-D-呋喃果糖和1~2個吡喃菊糖殘基聚合而成，果糖殘基之間能通過β-2,1-鍵連接。是由D-果糖經(jīng)β（1→2）糖苷鍵鏈接而成的線性直鏈多糖，末端常帶有一個葡萄糖殘基，聚合度（DP）為2~60，其中平均聚合度DP≤9的菊粉又稱為短鏈菊粉，從天然植物中提取的菊粉同時含有長鏈與短鏈 [1]  。菊粉的分子式表示為GFn，其中G代表終端葡萄糖單位，F(xiàn)代表果糖分子，n代表果糖的單位數(shù)。

食品應用

1、加工低脂食品（如奶油、涂抹食品）

菊粉是一種優(yōu)良的脂肪替代品，當與水完全混合后會形成一種奶油狀結(jié)構(gòu)，這使其容易在食品中替代脂肪，并提供光滑的口感、良好平衡及圓滿的風味。可把脂肪替代成纖維，增加產(chǎn)品緊密及口感并能穩(wěn)定提高乳化的分散性，在奶油、涂抹食品加工可代替30~60%的脂肪。

2、配置高纖維膳食

菊粉在水中有較好的溶解性，這使它能與水性系統(tǒng)相結(jié)合，含豐富的水溶性膳食纖維，而不像其他纖維產(chǎn)生沉淀問題，使用菊粉作為纖維配料十分方便，并能夠使感官特性有所改善，它們能幫助人體獲得更平衡的飲食，因此可做高纖維食品配料。

3、可作為雙歧桿菌增殖因子，屬于益生元食品配料

菊粉在人的腸道能被有益菌利用，特別是能使雙歧桿菌增殖5~10倍，同時有害菌會顯著減少，改善人體菌群分布，促進健康，菊粉已被列為重要的雙歧桿菌增殖因子。

4、用于乳飲料、酸牛奶、液態(tài)奶中

在乳飲料、酸牛奶、液態(tài)奶中添加菊粉2~5%，使產(chǎn)品具有膳食纖維和低聚糖的功能之外，還可以增加稠度，賦予產(chǎn)品更濃的奶油口感、更好的平衡結(jié)構(gòu)和更飽滿的風味。

5、用于焙烤制品

在焙烤制品中加入菊粉，用于發(fā)展新概念面包，如益生源面包、多纖維白面包甚至多纖維無谷蛋白面包。菊粉能夠增加面團穩(wěn)定性、調(diào)整水的吸收、增加面包體積、提高面包瓤的均勻性及成片能力。

6、用于果汁類飲料、功能性水飲料、運動飲料，果露、果凍中

在果汁類飲料、功能性水飲料、運動飲料，果露、果凍中添加菊粉0.8~3%，能使飲料風味為更濃，質(zhì)地更好。

7、用于奶粉、鮮奶干吃片、奶酪、冷凍甜點中

在奶粉、鮮奶干吃片、奶酪、冷凍甜點中添加8~10%的菊粉，能使產(chǎn)品功能更強，風味更濃，質(zhì)地更好。

功 效

1、控制血脂

攝入菊粉可有效降低血清總膽固醇（TC）和低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C），提高高密度脂蛋白/低密度脂蛋白比率，改善血脂狀況。Hidaka 等人報道，50-90歲的老年病人，每日攝食8g 短鏈的膳食纖維，兩周后血液中甘油三酸酯和總膽固醇的水平降低。 Yamashita 等人給18名糖尿病人進食8g菊粉兩周，總膽固醇減少 7.9%，但HDL-膽固醇沒變。而攝食食糧的對照組，上述參數(shù)沒有變化。Brighenti 等人觀察到，12名健康年輕的男子，在每日的谷物早餐中加入9g菊粉共4周，總膽固醇減少 8.2%，甘油三酸酯則大幅降低26.5%。

許多膳食纖維通過吸收腸內(nèi)脂肪，形成脂肪——纖維復合物隨糞便排出，從而降低血脂水平。而且，菊粉在腸道末端前，自身就發(fā)酵成短鏈脂肪酸和乳酸鹽，乳酸鹽是肝臟代謝的調(diào)節(jié)劑。短鏈脂肪酸（醋酸鹽和丙酸鹽）在血液里可作燃料，丙酸鹽抑制膽固醇的合成。

2、降低血糖

菊粉是一種不會導致尿中葡萄糖升高的碳水化合物。它在腸道的上部不會被水解成單糖，因而不會升高血糖水平和胰島素含量。如今研究表明，空腹血糖的降低是低聚果糖在結(jié)腸發(fā)酵所產(chǎn)生的短鏈脂肪酸的結(jié)果。

3、促進礦物質(zhì)的吸收

菊粉能大大提高Ca2+、Mg2+、Zn2+、Cu2+、 Fe2+等礦物質(zhì)的吸收。據(jù)報道，青少年食用8 g/d（長和短鏈菊粉型果聚糖）分別8周和1年，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，都顯著提高Ca2+吸收，而且身體的骨骼礦物質(zhì)含量和密度也顯著增加。 

菊粉促進礦物質(zhì)元素吸收的主要機制是：1)菊粉在結(jié)腸發(fā)酵生成的短鏈脂肪使其黏膜上的隱窩變淺，隱窩細胞增多從而增大了吸收面積，盲腸靜脈更發(fā)達。2)發(fā)酵所產(chǎn)生的酸降低結(jié)腸pH，使得許多礦物質(zhì)的溶解度、生物有效性得以提高，特別是短鏈脂肪酸可以刺激結(jié)腸粘膜細胞的生長，提高腸黏膜的吸收能力；3)菊粉能促進一些微生物分泌植酸酶，植酸酶能使與植酸螯合的金屬離子釋放出來，促進其吸收。4)發(fā)酵生成的某些有機酸可與金屬離子螯合，促進金屬離子吸收。

4．調(diào)節(jié)腸道微生物菌群，改善腸道健康，防止便秘

菊粉是一種天然的水溶性膳食纖維，幾乎不能被胃酸水解和消化，只有在結(jié)腸被有益微生物利用，從而改善腸道環(huán)境。有研究表明，雙歧桿菌的增殖程度取決于人體大腸中初始雙歧桿菌的數(shù)量，當初始雙歧桿菌數(shù)量減少時，使用菊粉后增殖效果明顯，當初始雙歧桿菌的數(shù)量多時，使用菊粉后效果并不明顯。其次，攝入菊粉后能增強胃腸道蠕動，提高腸胃功能，增加消化和食欲，提高機體免疫力。 

5. 抑制有毒發(fā)酵產(chǎn)物的生成，保護肝臟，預防結(jié)腸癌

食物經(jīng)消化吸收后到達結(jié)腸，在腸道腐生菌（大腸桿菌、擬桿菌等）的作用下，可產(chǎn)生許多有毒的代謝產(chǎn)物（如氨、亞硝胺、苯酚與甲苯酚、次級膽汁酸等），而菊粉在結(jié)腸被發(fā)酵產(chǎn)生的短鏈脂肪酸能夠降低結(jié)腸pH，抑制腐生菌的生長，減少有毒產(chǎn)物的生成，減少其對腸壁的刺激。由于菊粉一系列代謝活動能抑制有毒物質(zhì)產(chǎn)生，增加排便次數(shù)和重量，增加糞便酸度，加速致癌物的排泄，產(chǎn)生有抗癌作用的短鏈脂肪酸，有利于預防結(jié)腸癌。

6．防便秘及治療肥胖癥膳食纖維減少食物在胃腸的停留時間，以及增加糞便量，有效地治療便秘。其減肥作用是提高內(nèi)容物的黏度，降低食物從胃進入小腸的速度，從而降低饑餓感，減少食物的攝食量。

7. 菊粉中有少量的2-9低聚果糖，研究表明，低聚果糖可使大腦神經(jīng)細胞營養(yǎng)因子表達升高，對皮質(zhì)酮誘導的神經(jīng)元損作有很好的保護作用，具有良好的抗抑郁作用。