概述
隨著研究的深入,人們還發現了一系列促進雙歧桿菌生長的
功能性低聚糖(Ollgosaccharide)或稱
寡糖。包括水蘇糖、棉籽糖、乳酮糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚乳果糖、異麥芽低聚
糖和低聚龍膽糖等。
人體腸胃道內沒有水解這些低聚糖的酶系統,因此它們不被消化吸收而直接進入大腸內優先為雙歧桿菌所利用。非消化寡糖(NDOs,Non-digestible oigosaccharies)由於其不能被消化且對腸內細菌有促生長的作用所以被認為是雙歧因子的一種即
寡糖類雙歧因子。
這些
寡糖當到達腸的下段的時候他們就能被細菌所利用從而對寄主和結腸細菌產生不同的生理作用.腸道中的微生物具有選擇性利用不同寡糖的能力。因此,人們認為食物中碳水化合物的組成對腸道菌群的組成起著決定性的作用。
特點
1、在哺乳動物胃腸道的上部,不能被水解及吸收;
2、只能選擇性地對腸內雙歧桿菌進行刺激生長繁殖或激活代謝功能;
3、能起到增強宿主機體健康的作用。
作用機制及生理功能
作用機制
雙歧因子促有益菌增殖生長的機理還不清楚,有人認為有益菌的細胞表面可能具有非消化寡糖(NDOs)的受體,非消化寡糖(NDOs)也是細菌細胞壁粘肽的成分,缺乏此類物質則細菌細胞壁的合成將會受阻,生長繁殖受到抑制。還有研究報導,雙歧桿菌對非消化寡糖(NDOs)的利用必須要有其所產生的水解酶的輔助。
大多雙歧桿菌屬都能產生促糖酵解的酶,能水解各種單糖和不同類型的糖苷鍵。但是在同一個腸內微生態環境中不同的細菌活性有所不同,如雙歧桿菌中促糖酵解酶的活性要高於乳桿菌屬、埃希氏桿菌和鏈球菌屬。
飲食對雙歧桿菌的影響
當功能性寡糖到達腸的下段的時候他們就能被細菌所利用從而對寄主和結腸細菌產生不同的生理作用。腸道中的微生物具有選擇性利用不同寡糖的能力。因此,人們認為食物中碳水化台物的組成對腸道菌群的組成起著決定性作用。一項調查中發現,飲食結構對雙歧桿菌生長的影響是很大的。
1、主食的影響:據日本的調查,吃精米者雙歧桿菌少,吃粗米者多,雙歧桿菌在進食普通飲食人群的體內較多;
2、肉菜比例的影響:多吃蔬菜的人雙歧桿菌多,在高比例進食高脂肪、肉類的人群中雙歧桿菌減少。
有一項更直接的調查結果:長壽老人與一般健康老人相比較,腸道內雙歧桿菌數量較後者多。
雙歧因子對雙歧桿菌生長的影響
王筱蘭用半乳糖三寡糖和半乳糖四寡糖純品,添加到培養基中在體外培養雙歧桿菌和餵食小白鼠,驗證GOS在體內、體外對雙歧桿菌生長的影響。體外實驗:直接把半乳糖三寡糖和半乳糖四寡糖添加到硫乙酸鹽液體培養基中,能使菌體濃度比對照組分別提高3.5倍和4.0倍。體內試驗:餵食了半乳糖三寡糖的小鼠,盲腸內雙歧桿菌數比對照組高出了35倍。因此,通過體內、體外試驗都驗證了半乳糖寡糖是一種雙歧因子,具有β-半乳糖苷酶,能分解利用半乳糖寡糖,能高效專一地促進雙歧桿菌的生長繁殖。
生理功能
1 很難或不被人體消化吸收。
可在低能量食品中發揮作用,最大限度地滿足了那些喜愛甜品又擔心發胖者的要求,還可供糖尿病人、肥胖病人和低血糖病人食用。
低聚糖一般難以被胃消化,常被看作難消化糖,這是由於人和動物腸道內沒有水解低聚糖的酶系統。如低聚果糖GF2和GF3不能被唾液中的酶及鼠小腸內的消化酶水解;大豆低聚糖中主要含水蘇糖和棉子糖,它們是由半乳糖、葡萄糖和果糖組成的支鏈雜低聚糖,而人體缺乏水解水蘇糖和棉籽糖的水解酶一Q一D一半乳糖苷酶,因而它們均不能被人體的消化酶分解,對大白鼠的消化管的粗酶液進行的消化試驗確認它們不會被分解,而是存在於迴腸的內容物中,但從盲腸至排出糞便中均未測出。無菌小白鼠食用後,其絕大部分可在糞便中發現。上述試驗證實水蘇糖和棉子糖不會在小腸內被消化吸收,而是一直到達雙歧桿菌存在的消化管下部被腸內細菌利用。
2 活化腸道內雙歧桿菌並促進其生長繁殖
人和動物腸道內棲息著各種腸道細菌,形成了一個所謂的腸內細菌系,為了維持和增進人體健康,腸道細菌系中有益菌雙歧桿菌占優勢極為重要。人體試驗表明,攝人低聚糖可以促進雙歧菌增殖,從而抑制有害菌產氣英膜梭狀芽胞桿菌的生長。
異麥芽低聚糖(分枝低聚糖)主要由麥芽糖、
潘糖和異麥芽糖三種糖組成,它們是良好的雙歧桿菌增殖因子。日本的光罔知足等研究證明,健康成人每天服用15一20g的異麥芽低聚糖能促進腸內
雙歧桿菌的大量繁殖,從而抑制有害菌的生長,從根本上增強了人體的免疫力。
據文獻報導腸道內的產氣莢膜菌和大腸桿菌等腐敗菌可以將胺基酸轉化生成氨、吲哚等腐敗產物,而每天食用10g大豆低聚糖粉後,這類腐敗產物明顯減少,同時還可以明顯地抑制與腸內生成致癌物有關的β一葡萄苷酸酶和偶氮還原酶。
雙歧桿菌是人體腸道內的有益菌,其菌數會隨年齡的增大而逐漸減少,直至老年人臨死前完全消失。因此,腸道內雙歧桿菌數的多少成了衡量體健康與否的指標之一。隨著醫藥科學的突飛發展,廣譜和強力的抗菌素廣泛套用於治療各種疾病,使人體腸道內正常的菌群平衡受到不同程度的破壞,有目的的增加腸道中有益菌的數量顯得十分必要。攝取人功能性低聚糖來促使腸道內雙歧桿菌自然增殖顯得更切實可行。
3 不會引起牙齒齲變,有利於保持口腔衛生。
齲齒是由於口腔微生物特別是突變鏈球菌(Streptococcus mutans)侵蝕而引起的,功能性低聚糖因不是這些口腔微生物的合適作用底物,因此不會引起牙齒齲變。
引起齲齒的根本原因是口腔的鏈球菌作用蔗糖等生成了粘著性葡萄糖,該糖可以附著在齒面形成齒垢並產生酸進而腐蝕牙齒表面的釉質,而低聚糖不能被鏈球菌利用,也不能被口腔酶液分解,因而能防止齲齒。如引起齲齒的主要菌變突鏈球菌(StreptoeoceuSmutans)不能利用低聚果糖作為能源,該細菌產生的葡萄糖轉移酶也不能將低聚果糖生成粘著性的不溶性葡聚糖。另外突變鏈球菌從低聚糖生成的乳酸與蔗糖相比數量也極少。
4 屬於水溶性膳食纖維,具有膳食纖維的部分生理功能。能降低血清膽固醇和預防結腸癌等。
大量體內試驗早已證實攝人低聚糖可以降低血清膽固醇和中性脂肪的含量。有人認為這是由於低聚糖的攝人增加了腸道內雙歧桿菌的數量,而雙歧桿菌又通過影響β一羥基一β一甲基戊二酸單醯輔酶A還原酶的活性,控制了膽固醇的合成,因而導致血清膽固醇降低。另外雙歧桿菌代謝產生煙酸的能力與血清膽固醇水平的降低也有一定的關係。
此外對自然高血壓鼠、糖尿病鼠、肥胖病鼠等的實驗表明,攝取低聚果糖後,總膽固醇、甘油三脂、游離脂肪酸、血脂、血壓等均有降低。
每天攝人3一6g低聚糖或往體外糞便培養基中添加相應數量的低聚糖,3周之內即可減少44.6%有毒發酵產物和40.9%有害細菌酶的產生。也正因為低聚糖可以有效地減少有毒發酵產物的形成,因而可大大減輕肝臟分解毒素的負擔,具有保護肝臟的功能。
研究現狀
由於低聚糖的性質和蔗糖近似,甜度低、難發酵、對人體內的雙歧桿菌有良好的增殖作用,並可以抑制腐敗菌的生長,同時還具有加工中不易破壞,易於保存的特點,因而作為雙歧因子和健康食品的配料已經被人們所認識,並逐漸進人市場,目前一些已經實現了商業化。
寡糖類作為公認的雙歧桿菌增殖因子,不僅具有許多生理活性功能,而且還具有加工中不易破壞,易於保存的優點,因而作為一種重要的功能性食品基料已廣泛的套用於食品工業上。我國是一個資源豐富,市場遼闊的國家,因此大力開發此類功能性低聚糖以滿足不同人群的需要,不僅具有廣闊的套用前景,而且也是當前食品工業發展的一個重點。
功能性低聚糖因具獨特的生理功能而成為一種重要的功能性食品添加基料,己引起全世界廣泛的關注。目前,日本在這方面的研究、開發與套用位居前列,己形成工業化生產規模的低聚糖品種達十幾種,1990年的總產值就達4.6億美元,成為功能食品基料的一大支柱。在日本,功能性低聚糖替代或部分替代蔗糖而廣泛套用在飲料、糖果、糕點、冰淇淋、乳製品及調味料等450多種食品。
攝入量
正常的飲食每天可以提供15 克 -20 克 的非消化性寡糖。對健康成年人寡糖有效劑量為每天 15 -20 克,少於15 克 一般為認為是服用量不足。
目前市面上有很多號稱是雙歧因子的產品,但其純度不高,比如一些奶粉、輔食、保健品等,只將添加雙歧因子作為噱頭,實則含量非常低,不能達到作用量,是欺騙消費者的手段。所以,購買雙歧因子產品,最好要仔細查看雙歧因子含量,含量一般達80%~90%屬於高純度,一般添加(如夾雜了多種元素,雙歧因子只眾多添加中的一項此類產品)則視為添加無效。