低聚果糖和肠道微生态健康

低聚果糖和肠道微生态健康
江门量子高科生物股份有限公司宋景深
摘要：低聚果糖是一种益生元，可通过促进双歧杆菌等有益菌生长、降低肠道pH值而抑制腐败菌等作用来维持肠道微生态平衡。

关键词：低聚果糖有益菌肠道微生态
Abstract: Fructooligosaccharide is one kind of prebiotic.It could maintain the balance of gut microflora through promoting the growth of beneficial bacteria, such as bifidobacterium, and reducing the growth of spoilage from the decline of intestinal pH.
Key words: fructooligosaccharide beneficial bacteria gut microflora
肠道就像一个微生物王国，在这里，既有益生菌，也有中性菌，也有有害菌。

益生菌和有害菌就像矛和盾一样，在王国中进行着残酷而长期的斗争，人体的健康状况也会随着胜利者的不同而不同。

益生菌：每克肠内容物含活菌数为几亿到几千亿，有类杆菌、消化球菌、消化链球菌、真杆菌、双歧杆菌等，为专性厌氧菌。

中性菌：每克肠内容物或大便含10万~1000万个活菌，有乳酸菌、大肠杆菌、肠球菌、韦荣小球菌及酵母菌等，此类菌属于兼性厌氧菌。

有害菌：每克肠内容物或大便含1000个细菌以下，保持在这个数量级内不但无害，而且有益。

因为这些菌群的存在可引起宿主对这些菌产生低水平的免疫屏障，有害菌主要包括需氧芽孢杆菌、产气荚膜杆菌、变形杆菌、假单胞杆菌及需氧球菌等，此派细菌均为需氧菌。

1. 影响肠道健康因素
我们体内的肠道菌群有如一个有趣的博弈关系，在博弈中保持着动态的平衡：许多因素可直接或间接影响肠道菌群的平衡，宿主对肠道菌群有影响，肠道菌群又反过来作用于宿主，两者之间相互影响，控制着肠内微生态状况。

在健康状态下，只要健康的宿主所经受的环境压力与饮食保持恒定，肠道菌群中的优势种群及数量就会保持相对稳定，使肠道菌群处于平衡状态。

然而消化道生态系统并非是一成不变的，正如前面所介绍，它是一个开放的生态系统。

对肠内菌群造成影响的因素包括以下方面：
1.1抗生素
抗生素的大量使用同时杀灭了胃肠道、口腔、阴道和皮肤中有害和有益微生物，为那些对抗生素有耐药性的细菌、病毒和真菌提供了生长空间。

毋拥军等[1]报道，凡进入家畜胃肠道的抗生素不仅可抑杀有害菌群、中性菌群，同时亦可抑杀有益菌群，破坏微生态系的生理
组合等问题。

马红茹等[2]报道，对250例非肠道感染性疾病住院患儿，据病情选用不同的抗生素，分别于抗生素使用后第3天、第7天、第10天及第14天采用粪便直接涂片染色法诊断有无菌群失调及菌群失调的程度，结果:62.00%的患儿出现不同程度菌群失调。

周皓等[3]报道病人使用头孢哌酮后出现肠道菌群失调。

1.2 环境压力
如饥饿、疾病侵袭、情绪波动等都会通过某种方式影响肠内菌群的改变。

郑跃杰[4]报道，一些专家对爱沙尼亚和瑞典2岁过敏性疾病及正常儿童大便菌群进行了研究，发现过敏性疾病儿童乳杆菌和双歧杆菌计数低，而需氧菌如大肠杆菌和金黄色葡萄糖球菌比例及计数增高。

Katherine A. Radek[5]报道，心理压力影响人体的免疫系统，进而导致人体中微生态的失衡。

1.3 激素
合成的皮质激素，如考的松和强的松等，长期使用会抑制免疫系统，导致机体对感染抵抗力的降低；类固醇类激素，长期使用会造成严重的假丝酵母菌的感染，损害肠壁。

1.4 辐射、食物变化等。

2. 低聚果糖促进肠道微生态平衡
只有正常的肠道微生态才能使人体保持最佳状态，因为肠道微生物对食物成分能起发酵作用，与食物的消化、吸收及营养有着密切关系。

另外，正常的微生态还与机体免疫、机体肿瘤的预防、胆固醇的吸收等有重要联系。

低聚果糖是一种益生元，能够促进人体肠道内双歧杆菌快速增殖，抑制有害菌生长，保持肠道内菌群平衡。

2.1 低聚果糖机体不消化性
低聚果糖可作为肠道有益菌的“滋补剂”，其生理功能主要是通过促进人体肠内有益细菌繁殖，优化菌群平衡来实现的。

各种人体试验或动物研究试验表明，低聚果糖不被吸收或消化。

小部分低聚果糖会被胃部的酸降解。

不变吸收的低聚果糖达到大肠，被肠道中的菌群发酵，产生短链脂肪酸和H2。

产生的H2被吸收以及通过呼吸排出。

由Alles等[6]完成的正交试验中，24个年轻健康的受试者在两周的清洗期后分组试验，分别给予量为0、5或15g/天的低聚果糖，连续摄食7天。

15g摄食组的呼吸H2排放量明显增加。

低聚果糖没有在尿液中检测到，说明低聚果糖没有被吸收。

在粪便样品中也没有发现低聚果糖。

呼吸中的H2排放和粪便中缺乏低聚果糖，表明低聚果糖在大肠中被大肠菌群完全发酵利用。

Stone-Dorshow和Levitt[7]对10位受试者进行试验，其中5位受试者每天摄食10g/d的低聚果糖，另外5位受试者每天摄食5g/d的蔗糖，共摄食12天。

FOS摄食组呼吸
中H2排放量增加，类似于摄食乳果糖后的H2排放量，证明小肠无法吸收低聚果糖。

2.2 低聚果糖保持微生态平衡机理
低聚果糖能选择性地刺激肠道内某些有益菌（如双歧杆菌等）的生长繁殖，或者激活其代谢功能。

此外，低聚果糖可降低肠道pH，抑制腐败菌的生长，从而使粪便易于排出，防止便秘。

2.2.1 促进双歧杆菌等有益菌生长，调整肠道菌群平衡，改善肠功能
通常如果大肠中缺乏大肠细菌可利用的糖源，一旦有碳水化合物进入就会对肠道菌群代谢产生重要影响。

大肠菌群利用低聚果糖的能力是不同的。

体外试验结果表明，双歧杆菌对低聚果糖可以加以利用，而一些有害细菌对低聚果糖不能利用或很难利用。

周景欣等[8]采集40岁以上便秘与非便秘人群粪便，各选取10例作厌氧和需氧菌培养、计数与鉴定，结果显示便秘人群中出现肠道菌群失调，便秘组双歧杆菌、乳杆菌含量明显降低，服用低聚果糖后肠道菌群状况恢复到正常人群水平。

Giboson和Wang[9]报道，在模拟人类肠道的三级连续培养装置中，用人类粪便细菌接种发酵，结果表明低聚果糖具有使双歧杆菌增殖的功能。

Sghir等[10]通过体外试验证明，伴随着双歧杆菌的增加，大肠杆菌、荚膜梭菌数量明显降低。

Kruse等[11]、Tuohy等[12]在人体试验研究过程中发现，随着双歧杆菌和乳酸菌数量的增加，荚膜梭菌群的数量下降。

2.2.2 产生有机酸，降低肠道pH值，抑制腐败，预防便秘。

低聚果糖在胃中难以被消化，使用后直达大肠，在结肠中被大肠菌群发酵作为能源而利用，双歧杆菌、乳酸菌等有益菌发酵这类碳水化合物，可产生有机酸，其中，95%为醋酸、丙酸、丁酸和乳酸。

这些有机酸被人体吸收利用，人体总能量的10%是由这类短链脂肪酸提供的。

有机酸还可降低肠道pH值，可有效抑制肠道腐败产物的生成，并促进肠道蠕动而促进排便。

Palframan等[13]在体外试验中通过测定乳酸、醋酸、丙酸及丁酸，来表述出添加低聚果糖的培养基中有益菌的生长速度，证明随着有益菌的生长，低聚果糖不断被转化成有机酸。

罗予等[14]在研究中发现，添加低聚果糖的体外双歧杆菌培养pH明显下降。

3. 结语
低聚果糖在日本于1983年实现了规模化生产，国内低聚果糖的研究和生产起步较晚，于l998年才正式开始规模化生产。

但低聚果糖在我国的发展很快，低聚果糖于1997年被批准为保健食品，2007年7月25日卫生部颁56号令：《新资源食品管理办法》低聚果糖可按“实质等同”政策对待，即可免去重复试验报审，获得普通食品食字号批文。

2007年7月10日卫生部颁第12号公告：《食品添加剂新品种和扩大使用范围名单》其中低聚果糖被列
入食品添加剂新品种名单。

低聚果糖通过促进双歧杆菌、乳杆菌的大量繁殖而对人体健康产生积极的作用，随着人们对低聚果糖研究的不断深入，其在药品、食品保健领域的应用将更加广泛。

参考文献：
[1] 毋拥军, 李亚琦. 抗生素对胃肠道微生态系的影响与对应举措. 中国牛业科学. 2009年第35卷第05期
[2] 马红茹, 刘伟. 小儿使用抗生素与肠道菌群失调的调查分析. 中国妇幼保健. 2007年第22卷第07期
[3]周皓, 赵文良, 周国昌. 正常人新鲜粪便滤液保留灌肠治疗头孢哌酮致严重肠道菌群失调. 中国康复理论与实践. 2004年第10卷第07期
[4]郑跃杰. 肠道菌群与过敏性疾病. 中国微生态学杂志. 2007年第19卷第3期
[5]Katherine A. Radek. Antimicrobial anxiety: the impact of stress on antimicrobial immunity. Journal of Leukocyte Biology. V olume 88, August 2010.
[6]Alles M.S. , Hautvast J.G.A.J. , et al. Fate of fructooligosaccharides in the human intestine. Br J Nutr. 1996, 76: 211-21.
[7]Stone-Dorshow, T. & Levitt, M.D. Gaseous response to ingestion of a poorly absorbed fructo-oligosaccharide sweetener. American Journal of Clinical Nutrition .1987,46:61–65.
[8]周景欣, 袁杰利, 迟俐, 张新星. 双歧杆菌低聚果糖制剂对便秘人群肠道菌群的调整作用. 中国微生态学杂志. 2006年第18卷第05期
[9]Gibson, G. R., Wang, X. Enrichment of bifidobacteria from human gut contents by oligofructose using continuous culture.FEMS Microbiol. Lett. 1994, 118:121-127.
[10]Sghir,A., Chow, J. M., Mackie, R. I. Continuous culture selection of bifidobacteria and lactobacilli from human faecal samples using fructooligosaccharide as selective substrate. J.Appl. Microbiol. 1998, 85:769-777.
[11]Kruse, H. P. , Kleessen, B. , Blaut, M. Effects of inulin on faecal bifidobacteria in human subjects. Br. J. Nutr. 1999, 82:375-382.
[12]Tuohy, K. , Finlay R. K. , Wynne A. G. , Gibson, G. R. A human volunteer study on the
prebtioc effects of HP inulin-faecal bacteria enumerated using fluorescent in situ hybridisation(FISH). Anaerobe. 2001, 7: 113-118.
[13]Palframan, R., Gibson, G., Rastall, R. A. Development of a quantitative tool for the comparison of the prebiotic effec of dietary oligosaccharides. Lett. Appl. Microbiol. 2003, 37:281-284.
[14]罗予, 孟林敏, 毛理纳, 赵国新, 蔡访勤. 低聚果糖体内外对肠道菌的影响. 中国微生态学杂志. 2003年第15卷第6期
作者简介：宋景深（1979- ），食品工程工程师，从事低聚果糖、低聚半乳糖基础研究及工艺研究。