2007年1月,国家发改会公众营养发展中心在背景举行了“公众营养改善OLIGO项目”的启动仪式,该项目是又一个被纳入中国《国家经济和社会发展第十一个五年规划纲要》的公众营养改善项目,是继“食盐加碘”,“营养强化面条”,“酱油加铁”,“食用油加维生素A”之后又一重大举措。这个项目主要是针对现阶段我国人民大量存在微生态失衡的状况,通过倡导食品和保健品行业在公众摄入的食物中加入益生元和膳食纤维,激活与增殖人体的有益菌群而达到促进微生态平衡[1]。
那么益生元到底是什么呢?为何国家如此大力提倡?益生元跟益生菌是一回事吗?实际上,这两者是本质完全不同的东西,但是却有着一定的联系。今天就来科普一下益生元。
什么是益生元
益生元(Prebiotics)的概念是1995年由Gibson等才提出来的,指的是不能在上消化道被分解的食物成分,进人结肠后有选择地刺激结肠中的一种或少数几种有益细菌(通常为双歧杆菌和乳酸菌)的生长,从而对宿主产生有益的作用。
作为益生元必须同时具备两个必要的条件:一是,不能在上消化道被水解或吸收;二是,选择性地刺激结肠有益菌的生长,对其他细菌没有增殖作用[2]。益生元的化学本质是一些不能被消化的短链碳水化合物,又被称为低聚糖。但并非所有的低聚糖都是益生元,仅有部分低聚糖符合益生元的所有特征,如低聚果糖、菊粉多糖、低聚半乳糖以及抗性淀粉等[2, 3]。
而益生菌(Probiotcs,又被称为益生素),从字面我们就知道是一种微生物,指的是利于维持或提高机体胃肠道中微生物菌群的有益平衡的活性微生物制剂,因为有益于人或动物的机体健康,所以常被称为“益生菌”。双歧杆菌和乳酸杆菌是益生菌制剂的主要成分[3]。
益生元的主要功能
(1)促进有益菌增殖和调节肠道微生物区系[3]
肠道微生物主宰着肠道健康,因为在人体健康和疾病预防中起着重要作用,其发酵碳水化合物为肠壁提供重要能量来源,而肠道有益菌与有害菌斗争的结果决定着肠道微生物群是否平衡。此外肠道微生物有重要的免疫调节功能,不仅增强婴儿免疫系统,而且作为非炎症免疫刺激因子在人一生中发挥着重要作用。
(2)调节矿物质吸收[3]
研究表明,低聚果糖等益生元主要增加人体肠道对钙的吸收喜用和平衡,减少骨质疏松发病率。
(3)调解脂代谢[3]
研究发现大分子量的抗性淀粉则可有效降低甘油三酸酯水平。患有轻度高胆固醇的病人摄入一定量抗性淀粉后,血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇含量降低。低聚果糖在动物实验中被发现能使脂肪合成酶活性下降,脂肪从头合成减少,血清中三酰甘油含量下降。
(4)减少疾病发生率[3]
目前已有研究报道的,如促进肠蠕动,减少便秘发生;预防肠道感染、抑制腹泻;预防和缓解肠道过敏症;可能具有降低结肠癌发病率,甚至改变结肠癌病情发展的潜力;缓解胰岛素拮抗,减少肥胖症和2型糖尿病;减少动脉粥样硬化和心血管疾病等。
益生元与婴儿健康
婴儿生长发育过程中,可能会出现肠绞痛、非病理性胃食管返流或呕吐、腹泻、便秘或腹泻便秘交替等胃肠不适和过敏等现象,这些现象主要跟婴儿胃肠功能状态有关。而胃肠功能状态与肠道正常菌群的建立密切相关[4]。刚出生的新生儿,其胃肠内是不含任何种类细菌的。在出生过程中, 母亲产道内的细菌, 会通过婴儿的吞咽进入肠道定居[4]。在随后的母乳喂养过程中, 母亲乳头上、乳头周围皮肤和乳管内的 “正常菌群”也会进入婴儿的消化系统[4]。出生后第7天,双歧杆菌成为婴儿的优势菌。
母乳中含有丰富的低聚糖,目前已发现130多种,其中大部分为低分子量低聚糖,如低聚半乳糖,因而母乳是婴儿重要的益生元来源。研究表明益生元对婴儿肠道双歧杆菌的增殖具有良好的促进作用,并使婴儿的粪便特征和肠道习惯明显改善,还可以改变较大婴儿肠道已有的菌群组成,诱导其向有益健康的方向发展[2]。母乳喂养则是婴儿获得以双歧杆菌为主导的肠道菌群、增强免疫功能和抗感染能力的最佳途径。
低聚糖的生产及应用
自1983年日本首先开发成功低聚果糖后,先后又有10多种有不同特色的功能性低聚糖被生产,如低聚木糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、低聚乳糖、低聚乳果糖、低聚龙胆糖等[5]。工业生产的低聚糖多用微生物酶的方法合成生产的,因这类低聚糖具有双岐杆菌增殖作用、强抗龋齿和降血脂等生理保健功能以及优良的甜味特性、保湿性、耐酸性、低粘度、低水分活性等理化性质,而被广泛应用于食品工业、饲料行业、保健品行业和医药等其他行业,有着极大的市场需求[6]。我国自1990年以来,低聚果糖、低聚半乳糖、低聚木糖、大豆低聚糖和低聚甘露糖等也相继开发生产,低聚木糖的产量已居世界之首[5]。
参考文献
[1] 胡学智. 国家发改委公众营养发展中心启动“公众营养改善OLIGO项目”. 上海医药. 2007, 4: 159
[2] 孙建琴, 王惠群. 母乳低聚糖及益生元与婴幼儿营养和健康. 国外医学儿科学分册. 2003, 30(2): 68-70
[3] 井明艳, 赵树盛. 益生素和益生元在营养和健康中的新观念. 现代食品科技. 2005, 21(4): 93-98
[4] 崔玉涛. 益生元与婴儿肠道健康. 临床儿科杂志. 2008, 26(5): 448-450
[5] 胡学智. 益生元的生理功能、制造和应用(二). 江苏调味副食品. 2008,25(1): 1-7
[6] 毕金峰, 刘长江. 高纯度低聚异麦芽糖的研究进展和应用前景. 粮食与饲料工业. 2002, (3):35-37