在越来越重视健康绿色的时代,益生元类产品进入人们的视野,相信大家都听过或见过益生元相关产品。也许是图1的保健品,也有可能是图2的日常食品。长期服用,可以起到改善肠道菌群,缓解便秘和调节脂肪代谢等作用。那么,益生元到底是什么呢?
图1益生元保健品图2益生元豆浆
(图1、2均来自网络:益生元类保健品-国内版Bingimages)
Gibson&Roberfroid等最早提出益生元是不能被寄主消化的食物成分,可以特定的刺激寄主体内的一种或几种细菌的生长与活性,从而对寄主产生有益的影响。[1]之后,GlennR.Gibson等完善概念,益生元是一种选择性发酵的碳水化合物成分,可以使宿主胃肠道的微生物区系的组成和/或活性发生特定变化,进而给宿主带来健康。[2]
至此,我们可以清楚。益生元是一种不可被我们的肠道消化,但可被肠道细菌选择性利用发酵的一种碳水化合物。提到碳水化合物,是不是很熟悉?馒头米饭就是我们最熟悉的碳水化合物了,那么,为何益生元可以改善我们的健康,而它们却不可以呢?这就是益生元的作用机理了。也是它的独特之处!
首先,双歧杆菌和乳酸杆菌是肠道内有益菌群的主要代表,益生元可选择性地促进这两种菌的增殖抑制有害菌的数量从而恢复肠道微生态系统的平衡。[3]我们的肠道是一个复杂的系统,有关数据表明,肠道内定植的细菌数量约里面有着各种各样的菌群,肠道菌群数量众多、种类丰富,以人类为例,肠道内定植的细菌数量约为1013~1014,超过人体细胞总额10倍而不止。[4]任何事物均有正反两面,菌群也一样。根据其性质,可分为益生菌、有条件致病菌和有害菌三类。
双歧杆菌和益生菌是有益菌的两大代表。双歧杆菌形态多变,可增强免疫力、平衡肠道菌群。[5]乳酸菌是乳制品中最常加入的一类益生菌,常呈链状,具有促进生长,改善胃肠道功能、提高食物消化率和提高机体免疫力等效果。[6]大肠杆菌是典型有条件致病菌。大肠杆菌呈短杆状,其性质要根据数量具体分析。当数目较少时,可帮助人体合成营养物质,但较多时,常引起人体急性腹泻,严重时可脱水。接下来是我们最熟悉的两种致病菌。沙门氏菌也呈杆状,我们经常在食品检验报告上看到它的身影,特点是存活时间长,自然条件下可存活1~2个月,但在60摄氏度下只能存活15分钟。因此,沙门氏菌食物中毒“案件”中最常出没的凶手,能在食物上存活很长时间,弱点是怕热,60摄氏度下只能活15分钟。如果,我们出现发热、恶心、呕吐、腹泻及腹部绞痛等症状,很有可能是沙门氏菌食物中毒。为了避免这种情况发生,在食用生冷食物之前,最好能够高温加热,消除沙门氏菌隐患。金黄色葡萄球菌也是食物中毒的元凶之一,呈球形,但不同于沙门氏菌,短时间的高温加热不能有效杀死病菌,一般需要80摄氏度消杀30min才可以。
各种各样的菌群生活在我们的肠道中,各个并不是孤立的,它们都会与周围环境发生交换或争夺营养物质,促进或抑制其他菌的生长,我们称这种状态为肠道微生态。肠道菌群能够调节肠道运动和分泌,分解食物中的大分子复合多糖,参与营养物质的消化和吸收,维持肠上皮屏障的完整性,促进并维护免疫系统的正常发育和活动等。[7]
过去,我们认为肠道菌群仅对身体健康有影响,随着研究的不断深入,其对多发性硬化症、精神分裂、慢性疲劳综合征、阿尔兹海默症和帕金森症等疾病也有一定影响。[8]
其中,阿尔兹海默症是受到研究人员最多关注。阿尔茨海默病(Alzheimer’sdisease,AD)是在记忆、认知和运动等方面存在严重缺陷的常见大脑退行性疾病,也就是我们常说的老年痴呆症。以下简称AD。发病人群多为老年人,病程分为早期中期和晚期,3年至20年不等。发病症状由忘记钥匙到不能记住最近几年的事件,最后会彻底记忆失去自我。目前,阿尔兹海默症无法彻底治愈,只能吃药或多加看护来延缓病情。
研究人员[9]向患有AD症的动物日粮中加入益生元,发现脑内的神经元凋亡减缓,与病程相关的tau蛋白过度磷酸化和A-β淀粉蛋白表达也在下调。在临床测验中,随机将60名患者分为两组,一组使用益生菌治疗法,一组食用相当量的牛奶。实验结束后,用智力状态检查量表(MMSE)进行效果测试,与预期一致,益生菌组患者的表现要优于牛奶组。[10]以上两组实验说明,益生元可被肠道内的益生菌特异性利用,而益生菌可改善AD患者的病状,即益生元间接改善AD患者。因此,益生元与益生菌在一定程度上可以延缓AD的进展,有潜力成为新型治疗手段。益生元的种类繁多,比如甘露寡糖、果聚糖、菊粉等,且价格较药品要低廉许多。我们相信,在不久的将来,或许益生元可以在治疗AD症上有一席之地。
随着科学的不断进步,肠道菌群可能与高血压、高血脂、糖尿病等问题相联系。(肠道菌群与心血管疾病相关:现状与未来)肠道菌群组成、比例或菌群变化与这些疾病的发生有密不可分的联系,改善肠道菌群对预防或缓解此类疾病发生有积极作用。益生元被肠道的有益菌特异性利用之后,会促进和维持肠道菌群的平衡,从而确保我们的身体健康。
参考文献
[1]GibsonGR,RoberfroidMB.DietaryModulationoftheHumanColonicMicrobiota:IntroducingtheConceptofPrebiotics[J].JournalofNutrition,1995,17(2):259-275.
[2]GRGibson,HMProbert,JVLoo,等.Dietarymodulationofthehumancolonicmicrobiota:updatingtheconceptofprebiotics.[J].NutritionResearchReviews,2004.
[3]Roberfroid,MarcelB.Inulin-TypeFructans:FunctionalFoodIngredients[J].BritishJournalofNutrition,2007,93(S1):S13.
[4]BalzolaF,BernsteinC,HoGT,etal.Ahumangutmicrobialgenecatalogueestablishedbymetagenomicsequencing:Commentary.2010.
[5]网络文章:肠道菌群分三类:益生菌、有害菌、条件致病菌,http://shuo.genebook.com.cn/gut-microbial-category.html
[6]魏明奎,段鸿斌.食品微生物检验技术[M].化学工业出版社,2008.
[7]Coordinationoftolerogenicimmuneresponsesbythecommensalmicrobiota[J].JournalofAutoimmunity,2010,34(3):J220-J225.
[8]BrennerSR.Blue-greenalgaeorcyanobacteriaintheintestinalmicro-floramayproduceneurotoxinssuchasBeta-N-Methylamino-l-Alanine(BMAA)whichmayberelatedtodevelopmentofamyotrophiclateralsclerosis,Alzheimer'sdiseaseandParkinson-Dementia-Complexi[J].MedicalHypotheses,2013,80(1):103-103.
[9]PistollatoF,IglesiasRC,RuizR,etal.NutritionalpatternsassociatedwiththemaintenanceofneurocognitivefunctionsandtheriskofdementiaandAlzheimer'sdisease:afocusonhumanstudies[J].PharmacologicalResearch,2018:S1043661817316304.
[10]ElmiraA,ZatollahA,RezaDK,etal.EffectofProbioticSupplementationonCognitiveFunctionandMetabolicStatusinAlzheimer'sDisease:ARandomized,Double-BlindandControlledTrial[J].FrontiersinAgingNeuroscience,2016,8(Pt1).