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【转载】 益生元 ——《益生元的开发与应用》节选(6)

西方营养学:纤维素/益生元

 

1.2 益生元

 

益生元被定义为“益生元(Prebiotics)是指不易被消化的食品成分,通过选择性的刺激一种或几种细菌的生长与活性而对寄主产生有益的影响,从而改善寄主健康的物质。这些受到激活的细菌应是天生具备有益作用的,如双歧杆菌和乳酸菌,益生元具有这种作用,其前提是在进入结肠之前必须经得起消化作用,最好是在整个大肠中能不被消化,则其有益作用才可以维持到最终。

 

近年来,低分子量低聚寡糖备受人们的关注,因为它除了是非淀粉多糖之外还是结肠细菌最方便的碳源,摄食后该碳水化合物在小肠内不被消化而以完整状态进入回肠和盲肠的部位,在结肠中,其大部分或一部分可被结肠中的常驻菌作为基质而利用,结果使PH下降并产生短链脂肪酸,这种作用的结果可使病原菌减少。

 

低聚果糖是相当短链的碳水化合物,广泛存在于自然界,如母乳及各种动物的初乳中,也以游离状态或糖结合形态少量存在于植物中,早期在植物中被看作种子或块茎中的储备糖,供生长时利用的,然而近年来因发现其对消化道的生理作用而受到人们重视。

 

已报道过某些低聚糖在不同浓度下可促进对代谢作用有正面生理效果的微生物的生长。有可能发展一系列的这类碳水化合物以便添加在食品中,以期改进食品的“益生元效果”。在西方这种设想尤为现实,因为西方人由食品中摄入的低聚糖量相当少。天然存在于食品中的低聚果糖是得到充分研究的益生元。

 

                        某些益生元的化合物

 

益生元

生产方法

菊粉

低聚果糖

低聚半乳糖

低聚木糖

低聚异麦芽糖

乳酮糖

热水抽提菊苣根

菊粉用酶水解或果糖聚合化

酶法乳糖转半乳糖基反应

木聚糖用酶水解

液化淀粉葡萄糖苷转移反应

乳糖异构化反应

 

益生元是特别适合于双歧杆菌和乳酸菌的生长和活化的,因这群微生物的一些菌种对婴儿和成人有治疗和预防疾病的作用,故被归入有益微生物类。

 

双歧杆菌对于断乳婴儿影响尤其大,例如它有助于预防婴儿疾病的发生和抑制过路肠道病原菌的感染。同样如果双歧杆菌减少,则至少可以解释老年人容易感染疾病的部分原因,因此在老年人中对病原抵抗能力的下降同双歧杆菌谁昂的减少及产生天然抵抗因子的减少之间有着密切联系。实质上由于双歧杆菌的减少,肠道菌群对付病原菌的能力就会下降。如果利用益生元来增加双歧杆菌或乳酸菌而使之在数量上成为优势菌群,也许能够提高定植抗力,但迄今未得到证实。

 

按定义,益生元应当可以刺激有限的几种细菌的生长,从而导致大肠中微生物群间的平衡发生改变。

 

用人粪便的细菌做分批静置培养,表明低聚果糖、低聚半乳糖、低聚木糖、低聚异麦芽糖和乳酮糖可改变菌群、增加双歧杆菌和乳酸菌,同时使梭菌和拟杆菌下降。

 

另一体外实验中利用了模拟升结肠的模型进行更复杂的结肠发酵,发现菊粉可提高乳酸菌的数量,而较少增加双歧杆菌数量。同样方法也用于对低聚乳糖的研究。发现在模型中代表的升结肠和横结肠的区域中添加GOS可增加双歧杆菌和乳杆菌量,同样的结果也见于啮齿动物的饲养实验。

 

当小鼠饲料中添加菊粉时,盲肠细菌增加,还产生了短链脂肪酸,使PH下降。用色相色谱法测定盲肠内含物发现,菌群发生了很大变化,依次表明菊粉增加了双歧杆菌而减少了不受欢迎的梭菌和脱硫弧菌并改变了某些未经证实的细菌含量。

 

在另一实验中,向与人类菌群有关的大鼠喂饲抗性淀粉来评估其益生元的作用,在这个例子中乳酸菌增加而肠道细菌减少。益生元调节菌群的效果也可在人体喂饲实验中看到,GOS和FOS可增加粪便中的双歧杆菌。这种效果的大笑取决于食用益生元的剂量,也和既存的双歧杆菌水平有关。在个别例子中,开始菌群数量愈少则增加的效果愈明显,该结果也见于Rycroft等的体外实验中。

 

在欧洲可充分提供的3种低聚果糖看来是有功效的,这3种糖是FOS、反式GOS和乳酮糖。FOS与乳酮糖的益生元效果在人体实验中使用了分子水平的方法来证明。前者添加入饼干等食物,以每天摄取8g计,也表现出很大的功效。

 

在日本,上述的各种益生元已被广泛使用,有些益生元的性质比欧洲所认可的更能符合要求,并正进行评估中。再者,利用糖生物学技术还可开发多功能的益生元,例如可削弱普通食源性病原菌黏附力的益生元、可在降结肠中滞留的益生元、可将某些剧毒微生物毒力降低的益生元,以及可针对某些个别肠道细菌而不是针对属的益生元等。

 

 

扩展阅读:

 

《益生元的开发与应用》子目录

《益生元专辑》子目录

《吃出健康的智慧:来自哈佛医学院的健康新理念》子目录

《中国健康调查报告》子目录

《西方营养学——第六营养素》子目录

《吃出健康的智慧:来自哈佛医学院的健康新理念》子目录

《健康饮食---胃肠保健》子目录

《细胞因素》子目录

 

 

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