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【转载】 摄取益生元的健康效应 ——《益生元的开发与应用》节选（8）

西方营养学：纤维素/益生元

1.2 摄取益生元的健康效应

 

若被选择性刺激的细菌是具有益生菌性质的，则摄食益生元的健康功效是与益生菌相似的。此外益生元膳食补充剂的作用，不仅是增加乳酸菌的数量，还在于可调节该微生物的代谢作用。

 

1.2.1 急性胃肠炎

 

急性胃肠炎是由于食用了含污染病原菌或其毒素的水或食物所引起。因此消耗了费用和药物是巨大的，在多数文明社会里这种食品安全事件仍频频发生。典型的病原体包括志贺氏菌，沙门氏菌，小肠结肠炎耶尔森菌，空肠弯曲菌，大肠杆菌，霍乱弧菌和产气荚膜梭菌。病原体可能在胃肠道中形成菌群并生长，然后侵入宿主组织，或者预先在十五中分泌毒素，这些毒素破坏肠黏膜的功能，引起恶心，呕吐和腹泻。肠凝聚大肠杆菌则具有强大的黏附在肠黏膜上的能力，使病原体逃避免疫系统机制和克服常驻菌群的定植阻力，从而具有在肠道道具备感染的潜力。


肠道菌群和粘膜本身作为对潜在的病原体入侵的屏障。双歧杆菌和乳酸菌可以抑制致病菌，如大肠杆菌，弯曲杆菌和沙门氏菌等之类的病原菌。乳酸菌菌群在人体胃肠道被认为是发挥显著作用，提高定植抗力。其可能的机制运作：

 

l 代谢终产物可使肠道的pH值降低对病原菌不利的水平；

 

l 正常菌群的竞争性占位效果；

 

l 通过分泌抗菌物质的直接拮抗作用；

 

l 与入侵病原竞争营养。

 

因此，增加大肠道内的有益细菌的水平，以及与其他因素，如免疫状态，可能会提供更好的保护。这些作用与益生菌的功能相似，但在相对存活性上更为有效。

 

将益生元的特性与抗病原菌的黏附活性结合起来考虑是现金正在研究的课题这对探索肠道病的起因在观念上将发生重大改变。许多肠道病原菌利用单糖或短链低聚糖片断作为受体，而这种受体位点的知识对于从生物学角度强化益生元有关。病原菌与受体的“粘牢”是定植的第一步。在临床实验中，近年来已有若干种基于这样低聚糖的医药制品，这种制剂是糖的多阶衍生物，可起到“阻塞因子”的作用，可使粘牢的病原菌脱落。开发这类益生元有着很大的潜力，其中包括这种受体单糖或低聚糖序列。这类产品其分子应具有足够的抗黏附活性，以抑制少量病原菌的“粘牢”。

 

益生元的概念还可以考虑进一步扩大到用于削弱某些食源性病原菌。例如来自植物的碳水化合物纤维二糖，可以通过调节降低毒力因子而抑制单核细胞增生利斯特菌。这种微生物天热安存在于土壤中，在那里它暴露在腐烂的植物中，是无毒性的。在人体中因缺乏纤维二糖，毒力因子得以表现，如将这种双糖加入易受利斯特菌污染的食物中可望减低其毒力。

 

1.2.2 降低癌症风险

 

摄取益生元可以就爱年各地基因毒性酶的活性。早期研究表明，人服用GOS可降低硝酸盐还原酶的活性，也可降低吲哚和异茂酸的水平，当用人体肠道模型来研究GOS对基因毒性酶的影响时，发现GOS可强烈抑制葡萄糖苷酶、葡萄糖醛酸莓、芳基硫酸酯酶等的活性，而重氮和硝基还原酶则被刺激。当实验系统加入GOS时，这种效果会立刻出现，次变化可归因于菌群水平的调节，更可能是由于GOS的直接抑制或有关细菌产生了抑制剂或失活剂。然而增加双歧杆菌和乳酸菌的比例，同时拟杆菌和梭菌的减少，也可能会减少基因毒性酶的生成。

 

另一个研究观察喂饲抗性淀粉对人类菌群相关大鼠的影响。虽然葡萄糖苷酶活性增加，但葡萄糖醛酸酶活性和氨浓度降低。进一步看出，对降低癌症发病率有重要意义的是盲肠丁酸盐的增加。丁酸盐不仅好似肠道细胞的最主要能源，也有助于维持上皮细胞健康，对预防癌症有重要作用。丁酸可影响几种细胞过程，大部分是依靠与DNA及其周围蛋白质失活的过程，在正常情况下由于细胞表面蛋白表达增加而导致癌症细胞消失与免疫原性增加。然而必须指出益生元通常的靶细胞并不是丁酸盐生产菌，因而要理性地使用其他肠道菌群来强化。

 

1.2.3 矿物质的吸收

 

提取钙和镁对骨骼的构造是至关重要的，提高其吸收作用可防止骨质疏松症。Chonan等等指出向小鼠饲料中添加GOS的这一作用是必需的。虽然按作者知识理解，其机制中微生物的介入或无微生物介入，两者都有可能。FOS也可影响对矿物质的吸收，人体实验表明每天摄食15gFOS或40g菊粉，可增加钙的吸收 ，镁的吸收也可因摄食FOS而提高。

 

1.2.4 调节脂肪代谢

 

益生元还可以影响脂肪代谢，虽然其机制迄今未明，但研究表明它具有正面的结果，对其机制的假设已着手进行。对糖尿病大鼠所做的实验表明，饲料中的糖用XOS代替后，病鼠血清胆固醇和甘油三酯下降，而肝甘油三酯的水平与健康大鼠相当。其他研究中对FOS做了实验，同样可看出血脂降低。推测这也是由于肠道菌发酵益生元生成了丙酸盐从而抑制了脂肪生成酶的原因。益生元可以用来纠正糖尿病和其他条件造成的高血脂症，但在健康志愿者中未发现有降脂现象，而益生元的安全使用，在用量过量时也未出现负面报道。

 

1.2.5 开发新的益生元

 

当我们了解到肠道菌群的相互作用与改进宿主健康有关时，人们正在考虑从不同物质中开发出更多适用于不同健康需求的益生元。天然的聚合物或其降解生成的低聚糖可能具有益生元的作用，其中有右旋糖酐、细菌保外多糖、甲壳糖和壳聚糖以及谷物中膳食纤维组成分。这些物质都是非富而廉价的原料，将是开发有用益生元的另一重要资源。

 

1.3 合生元

 

合生元可被描述为是益生元与益生菌的混合物，这种混合物通过提高活菌制剂在肠道中的存活和定植，通过选择性地促进一个或有限几个有益机体健康的细菌的生长和代谢活性，给宿主带来有益的影响，从而改善宿主的生活质量。此外益生元的存在可能不仅促进了外服的益生菌的生长和活性，而且也可以选择性促进肠道本身存在的有益细菌的生长与活性。甚至有可能研制出针对肠道不同部位其作用的靶向合生元，例如适用于小肠和大肠的合生元制品。

 

在对断乳猪的研究中，Bomba等发现在以类干酪乳杆菌为益生菌时，同时供给FOS，乳酸菌和双歧杆菌的生长要比单独使用益生菌时显著得多。

 

其他研究表明，合生元中的益生菌不论是在大肠中的定植还是效果的持久性方面都有所提高，后者可能是一个标记，表明益生菌更适合移植进土著菌群中，或者是益生菌使土著菌群中的双歧杆菌得以普遍增加。

 

研究表明合生元对大肠癌的治疗是有益的，多数研究是利用大鼠来做实验，观察用氧化偶氮甲烷处理大鼠所生成的异常隐性病灶数的减少来确认其效果，发现单独摄食FOS和双歧杆菌时并无效果，但使用合生元时，有5-6个志愿者的异常隐性病灶减小，另一实验表明使用短链和长链FOS混合物时能减少腺瘤和恶性肿瘤的数量，用路氏乳酸杆菌和乳酸双歧杆菌Bb12混合均只对减少恶性肿瘤有作用。这个结果证明了益生元和益生菌结合使用的效果，但这种效果看来是一种相对作用而非协和作用。

 

合生元对免疫调节也许更有效果，这或许表明了合生元的不同组成作用在不同位点。Fermia等使用相同的益生菌和益生元的组合并测定了免疫参数，结果表明周边血液单核细胞特别易受到益生菌和益生元的影响，但在某些免疫区域内，合生元的效果更大。

 

 

 

 

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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