目前，公認(rèn)的人體所必需的營養(yǎng)素有7種，即蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、水、維生素、礦物質(zhì)和膳食纖維。自20世紀(jì)70年代隨著科學(xué)家對膳食纖維的研究的不斷深入，人們對益生元的興趣日益增加。益生元有重要的營養(yǎng)健康作用，經(jīng)常補(bǔ)充會對很多疾病有預(yù)防和治療的效果。近年來，益生元的新價值被不斷挖掘，也讓人們對益生元有了更深的認(rèn)識。

本文將全面闡述益生元的健康功效及其新價值。

什么是益生元？益生元，一個既熟悉又陌生的名字，一個能夠?qū)崿F(xiàn)人體微生態(tài)平衡的優(yōu)秀配料，已經(jīng)逐步走進(jìn)千家萬戶。1995年，英國雷丁大學(xué)食品微生物學(xué)教授格蘭·吉布森(Gibson)定義益生元是指“人體不消化或難消化的食物成分，選擇性地刺激少數(shù)幾種結(jié)腸生理活性細(xì)菌的生長和活性，從而對宿主產(chǎn)生健康效應(yīng)”。2007年9月，聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)召集國際頂級專家開展了益生元技術(shù)會議，對益生元的定義作出修正，認(rèn)為“益生元是一種可通過調(diào)節(jié)微生物菌群而有益于宿主健康的無生命的食品成分”。

能作為益生元的食物成分必須滿足兩個條件：

1.不能被哺乳類上消化道的酶所水解，最好在大腸中不被消化，能夠在整個結(jié)腸內(nèi)誘發(fā)糖分解代謝。

2.能選擇性地刺激大腸中對宿主健康有益的細(xì)菌的生長和活性代謝。一般來說，要證明一個物質(zhì)是否為益生元，要求十分嚴(yán)格，必須經(jīng)過體外試驗、動物試驗和人體試驗的研究。迄今為止，公認(rèn)滿足“益生元”要求的有3種：菊粉、低聚果糖、低聚半乳糖。

目前，市場上使用的益生元多為低聚糖類。低聚果糖(FOS)又稱果寡糖、果糖低聚糖或果聚糖，是一種水溶性膳食纖維，由蔗糖和1—3個果糖分子通過β-2-1糖苷鍵與蔗糖中的果糖基結(jié)合而成，主要由蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖組成的混合物。低聚果糖廣泛存在于自然界的36，000多種植物中，如梨、香蕉、大蒜、蘆筍、小麥、大麥、韭菜、燕麥中都含有FOS。菊粉(Inulin)跟低聚果糖類似，只是其聚合度范圍更大，通常為2—60之間。低聚半乳糖(GOS)是含有半乳糖的低聚糖，結(jié)構(gòu)是 Gal-(Gal)n-Glc(注：Gal：半乳糖;Glc：葡萄糖，n=1—4)形式的低聚糖，是以乳糖為原料，利用β-半乳糖苷酶催化而生成的。它是目前能工業(yè)化生產(chǎn)的最接近母乳低聚糖的益生元。益生元的健康功效益生元的生理功能主要是通過促進(jìn)人體腸道有益菌的繁殖，減少有害菌，恢復(fù)腸道微生態(tài)平衡來促進(jìn)人體的健康。

低聚糖還具有膳食纖維的功能，可增加大便的持水性和容量，從而易于排出，起到“腸內(nèi)清道夫”的作用，對便秘、腹瀉起到雙向調(diào)節(jié)，還可吸附腸道中陰離子、膽汁酸而有效降低血脂和膽固醇。改善腸道菌群，增殖有益菌大腸是人體最大的細(xì)菌庫，糞便干物質(zhì)中30%—50%是細(xì)菌體，人體細(xì)菌的95%以上集中在大腸，大腸內(nèi)容物的含菌量每克可達(dá)1012cfu以上，代謝非常旺盛。進(jìn)入大腸的碳水化合物，是經(jīng)上消化道吸收后的殘留物，每天約只有10—60 克，其中大部分為抗性淀粉、非淀粉多糖及非吸收性糖類和膳食蛋白等，由食物攝入非消化性的低聚糖只有幾克。大腸因缺乏大腸細(xì)菌可利用的碳源，一旦有碳水化合物進(jìn)入，就會對腸道菌群代謝產(chǎn)生重要影響。大腸利用低聚糖的能力是不同的，體外試驗結(jié)果表明，雙歧桿菌對各種低聚糖幾乎都可以利用，而一些有害菌對大多數(shù)益生元幾乎都不能利用或很難利用。

研究表明，低聚半乳糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚異麥芽糖和乳酮糖等可使菌群發(fā)生改變，雙歧桿菌和乳酸桿菌水平增加，有時還可使梭菌及擬桿菌的數(shù)量下降。吉布森等用模擬大腸升結(jié)腸和橫結(jié)腸等不同部位的腸環(huán)境的多級發(fā)酵槽，接種糞便進(jìn)行厭氧連續(xù)培養(yǎng)來觀察低聚果糖對腸道菌群的影響，結(jié)果顯示，低聚果糖可不同程度地促進(jìn)所有腸道菌的生長，但只有雙歧桿菌生長最快，而產(chǎn)氣莢膜梭菌、大腸桿菌、糞腸球菌及擬桿菌等腐敗菌遠(yuǎn)不如用葡萄糖作碳源時好。

人體試驗也表明，各種難消化低聚糖可促進(jìn)人體大腸雙歧桿菌的增殖。以低聚果糖為例，日本學(xué)者光岡(Mitsuoka)就23名老年病人 (50—90歲)進(jìn)行試驗，在每日膳食中添加低聚果糖15克，為期2周，每日收集糞便作細(xì)菌學(xué)試驗。結(jié)果表明，食用低聚果糖后其大便中雙歧桿菌比試驗前增加了10倍，由108cfu/克增加到109cfu/克糞便，大便中雙歧桿菌的檢出率，由87%增加到100%。糞便腸桿菌由108cfu/克降低到 106-7cfu/克，pH值下降0.3個單位，停止食用后雙歧桿菌減少。益生元刺激人體腸道雙歧桿菌等有益菌群生長，增強(qiáng)腸道定植抗力而改善腸道功能是因受試者的年齡、飲食、健康狀況及其他因素而異。在一定的范圍內(nèi)，改善腸道功能的效果隨使用劑量增大而增加。

長期食用益生元低聚糖，腸道菌群適應(yīng)后，會增強(qiáng)對益生元的分解，其最大無作用量會增加，停用后效果也會逐漸消失。與益生菌一樣，其調(diào)整腸道菌群的效果持久性不長，需經(jīng)常不斷食用。提高免疫力益生元通過促進(jìn)雙歧桿菌增殖來調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡，誘導(dǎo)腸黏膜淋巴系統(tǒng)的免疫活性以及激活體液免疫和細(xì)胞免疫，從局部或整體調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能。日本學(xué)者細(xì)野(Hosono)等進(jìn)行的老鼠試驗表明，低聚果糖能通過改變腸道微生態(tài)環(huán)境而促進(jìn)腸黏膜的CD4+PP淋巴細(xì)胞亞群分泌IgA和白細(xì)胞介素IL-5、IL-6，并抑制Th2控制的免疫應(yīng)答。曼哈塔(Manharta)等研究表明，低聚果糖通過增加PP淋巴細(xì)胞分泌，在大腸和小腸部位均能激活或誘導(dǎo)黏膜免疫系統(tǒng)，從而提高免疫力。預(yù)防便秘便秘與腸道菌群互為因果關(guān)系。腸道菌群失調(diào)可以誘發(fā)便秘，而便秘進(jìn)一步加重了腸道菌群失衡。

益生元作為一種水溶性膳食纖維，不被人體消化吸收，以原形形態(tài)達(dá)到大腸，有選擇性地增殖有益菌。同時，小分子的低聚果糖可產(chǎn)生較高的滲透壓，而使結(jié)腸壁的水分析出進(jìn)入結(jié)腸，使糞便變軟，從而有利于緩解便秘;另外，益生元在被有益菌利用的過程中產(chǎn)生醋酸、丁酸等短鏈脂肪酸，促進(jìn)腸道蠕動，促使糞便排出體外，進(jìn)而緩解便秘。我國山東大學(xué)王寧的研究表明，便秘患者每日服用低聚果糖5克，連續(xù)7天后，能提高便秘患者的排便次數(shù)，改善排便狀況和排便性狀，對便秘患者具有一定的通便作用?？顾ダ纤ダ系淖杂苫鶎W(xué)說已被國內(nèi)外學(xué)者認(rèn)可。

自由基是人體代謝過程中不斷產(chǎn)生的損害自身的毒性產(chǎn)物，它廣泛參與生理與病理過程。機(jī)體在自由基及其誘導(dǎo)的氧化反應(yīng)下導(dǎo)致衰老。自由基的含量隨增齡而升高，同時，自由基促成的脂質(zhì)氧化作用及生成的過氧化脂類也隨年齡而增加。自由基的消除主要靠氧化劑完成，特別是超氧化歧化酶 (SOD)和過氧化氫酶(CAT)。益生元能夠調(diào)節(jié)腸道菌群，增殖腸道雙歧桿菌，而雙歧桿菌能增加血液中SOD的活性和含量，從而起到抗衰老的作用。

另外，日本學(xué)者出口(Deguchi)等研究表明，雙歧桿菌可降低大鼠腸道pH值，清除氨等有害物質(zhì)，可大大減輕肝臟清除這些物質(zhì)的負(fù)擔(dān)，因而可以減少自由基的生成。此外，雙歧桿菌還能促進(jìn)人體對微量元素的吸收，而許多微量元素如錳、銅、鋅等處于SOD的活性中心，與SOD的活性密切相關(guān)。促進(jìn)鈣、鐵、鎂、鋅等礦物質(zhì)吸收礦物質(zhì)在腸道系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下，通過主動運(yùn)轉(zhuǎn)或被動擴(kuò)散的形式，在胃酸、酶、肽、維生素、氨基酸、有機(jī)酸等的協(xié)助下，被腸道吸收，以滿足機(jī)體的需要。

益生元通過幾個方面有效促進(jìn)礦物質(zhì)的吸收：

1.調(diào)節(jié)體內(nèi)微生態(tài)平衡，改善胃腸道功能，激活腸壁細(xì)胞，促進(jìn)代謝酶活性，增強(qiáng)腸道吸收動力。

2.全面調(diào)節(jié)腸道，從小腸到大腸，特別是改善整個大腸微生態(tài)環(huán)境，提高腸黏膜細(xì)胞活力，增加吸收表面積，促進(jìn)大腸吸收。

3.改善腸道吸收環(huán)境。益生元不被胃和小腸分解，進(jìn)入大腸后全面增殖有益菌，其代謝產(chǎn)物產(chǎn)生的短鏈脂肪酸可降低腸道pH值，利于礦物質(zhì)溶解，協(xié)助大腸對礦物質(zhì)的吸收。荷蘭學(xué)者豪威爾(VandenHeuvel)等用穩(wěn)定性同位素方法對12個年齡14—16歲的青少年測定了15克低聚果糖對鈣吸收的影響，鈣吸收的百分率從47.8±16.4%(安慰劑)上升到60.1±17.2%(低聚果糖)。改善脂質(zhì)代謝，降低血脂和膽固醇動物及人體實驗都表明，食用低聚果糖對調(diào)節(jié)血糖、血壓、降低血清膽固醇，提高HDL/LDL比例有一定的效果。

其機(jī)理如下：

1.肝臟中的膽固醇會轉(zhuǎn)變成膽酸，到達(dá)小腸能幫助消化脂肪，然后膽酸會回到肝臟再轉(zhuǎn)變成膽固醇。低聚果糖是水溶性膳食纖維，在小腸中能形成膠狀物質(zhì)將膽酸包圍，膽酸便不能通過小腸腸壁被吸收再回到肝臟，而是通過消化道被排出體外。于是，當(dāng)腸內(nèi)食物再進(jìn)行消化需要膽酸時，肝臟只能靠吸收血液中的膽固醇來補(bǔ)充消耗的膽酸，從而降低了血液中的膽固醇，令冠心病和中風(fēng)的發(fā)病率也隨之降低。低聚果糖在胃腸中還可以和脂肪結(jié)合形成纖維——脂肪復(fù)合物，部分直接排出體外，減少人體對脂肪的吸收。

2.低聚果糖促進(jìn)雙歧桿菌增殖，雙歧桿菌可使低聚果糖分解而產(chǎn)生的短鏈脂肪酸和乳酸及其鹽類。

其中，丙酸可抑制膽固醇生成有關(guān)酶類如3-羥基-3-3甲基戊二酰輔酶A(HMG-CoA)的活性而抑制膽固醇的合成;醋酸可抑制肝臟中的葡萄糖轉(zhuǎn)化為脂肪。日本山崎(Yamazaki)等就12名69歲老人進(jìn)行試驗，4周內(nèi)每天給食低聚果糖8克，結(jié)果糞便中雙歧桿菌由8.52增加到9.17cfu/克，隨大便排泄出的膽固醇，由2.81±0.94毫克/克增加到8.18±2.37毫克/克。戴維森(Davidson)等對24名高膽固醇病人每天給食低聚果糖18克，6周后LDL下降14.4%，膽固醇下降8.6%。預(yù)防與治療肝臟疾病腐敗菌能產(chǎn)生大量的吲哚、硫化氫、胺酚等代謝產(chǎn)物，這些產(chǎn)物在肝臟用酸解毒，隨尿液以葡糖醛酸鹽和硫酸鹽等形式排出。如果不能及時排毒，將導(dǎo)致肝功能紊亂和循環(huán)系統(tǒng)失常，干擾神經(jīng)系統(tǒng)并影響睡眠。益生元增殖雙歧桿菌，雙歧桿菌在腸道能抑制腐生菌的生長和代謝以及氨等毒素的產(chǎn)生和吸收。此外，還可激活免疫細(xì)胞，從而減少肝臟毒素，保護(hù)肝臟。

抗腫瘤食物經(jīng)消化吸收后所剩殘渣到達(dá)結(jié)腸，在腸道腐敗菌(大腸桿菌、梭狀芽孢桿菌、擬桿菌等)的作用下，可產(chǎn)生許多有毒致癌代謝產(chǎn)物如氨(肝毒素)、胺(肝毒素)、亞硝胺(致癌物)、苯酚與甲苯酚(促癌物)、次級膽汁酸(結(jié)腸癌促進(jìn)物)等。益生元通過增殖雙歧桿菌，抑制腐敗菌的生長，減少有毒產(chǎn)物的生成，并對有毒發(fā)酵產(chǎn)物具有吸附螯合作用，清除腐敗產(chǎn)物和細(xì)菌毒素，減少對腸壁的刺激，凈化腸道環(huán)境;另外，益生元代謝降解產(chǎn)生短鏈脂肪酸，可降低腸道pH值，抑制腐敗菌的生長，從而有利于預(yù)防結(jié)腸癌等癌癥疾病。

益生元新價值的發(fā)現(xiàn)控制體重近年來，越來越多的研究證據(jù)指出，肥胖的形成與腸道菌群密切相關(guān)。最初，研究發(fā)現(xiàn)，出生和生長在無菌環(huán)境中的無菌鼠比生長在常規(guī)環(huán)境中的老鼠要瘦。后來，盡管減少了食物的攝入，被注射了由常規(guī)動物盲腸中獲得的菌群的無菌鼠體脂仍然增長了60%。這是最初揭示腸道菌群與肥胖的關(guān)系。雷(Ley)等人通過對動物和人體試驗的研究發(fā)現(xiàn)，肥胖者腸道內(nèi)厚壁菌門細(xì)菌數(shù)量增加，擬桿菌門細(xì)菌數(shù)量下降。隨著研究的不斷深入，上海交通大學(xué)趙立平教授的團(tuán)隊經(jīng)過多年的研究，終于揪出了“致胖細(xì)菌”——陰溝腸桿菌。陰溝腸桿菌是一類腸道有害細(xì)菌，美國科學(xué)院院士戈登 (Gordon)等研究發(fā)現(xiàn)，腸道有害菌直接抑制了控制脂肪進(jìn)出脂肪細(xì)胞的FIAF(引發(fā)禁食脂肪細(xì)胞因子，fasting- inducedadipocytefactor)基因的表達(dá)，使進(jìn)入脂肪細(xì)胞的大門“保持”打開的狀態(tài)，當(dāng)吃高脂肪食物時，過量的脂肪就不加控制，全盤接收，導(dǎo)致了人體的肥胖。

益生元通過調(diào)節(jié)腸道使有益菌增殖，抑制有害菌的增長，使腸道恢復(fù)平衡狀態(tài)，控制脂肪進(jìn)出脂肪細(xì)胞的FIAF基因的抑制被解除，因而，可以達(dá)到控制體重的目的。荷蘭馬斯特里赫特大學(xué)的沃霍夫(VerhoefSP)等對31例健康的肥胖患者給予每天16克的低聚果糖治療，通過兩周的實驗，結(jié)果表明，能增加試驗者在用餐時的飽腹感，每天熱能的攝入量比平時要降低11%左右。阿根廷國立圖庫曼大學(xué)的簡達(dá)(Genta)等研究發(fā)現(xiàn)，讓肥胖者每天攝入0.14克/千克的低聚果糖，經(jīng)過120天后，平均體重從91.1±8.4千克下降到76.2±6.1千克。預(yù)防與調(diào)養(yǎng)糖尿病糖尿病是由胰島素分泌或作用缺陷引起的，一般臨床診斷指標(biāo)為空腹和餐后血糖水平。糖尿病分1型和2型，以2型糖尿病居多。

以前，一直認(rèn)為胰島素分泌不足和胰島素抵抗是糖尿病的根源。最新研究顯示，腸道微生態(tài)失調(diào)引起的內(nèi)毒素增多是糖尿病發(fā)生的根源。當(dāng)腸道微生態(tài)遭破壞時，有害菌增多，釋放大量內(nèi)毒素，超過肝臟解毒能力，就對宿主產(chǎn)生危害。益生元通過增殖腸道內(nèi)雙歧桿菌，修復(fù)受損的腸道微生態(tài)，降低內(nèi)毒素水平，使空腹胰島素降低，餐后胰島素分泌增加，胰島素抵抗得以緩解，有效預(yù)防與調(diào)養(yǎng)糖尿病。阿根廷的一項研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病患者每天攝入10克低聚果糖，可有效緩解胰島素抵抗、降低血糖水平。協(xié)同提高中藥的生物利用率中藥的藥效主要來源于苷類物質(zhì)，如人參中的人參皂苷，黃芪中的黃芪甲苷，大黃有效瀉下成分大黃蒽苷，龍膽所含龍膽苦苷等。

中藥的給藥途徑大多通過口服，然而，研究表明，口服中藥，其活性成分(如苷類)難以被直接吸收，必須經(jīng)過腸道細(xì)菌代謝后，其產(chǎn)物才能發(fā)揮生物活性。當(dāng)人體內(nèi)有益菌減少時，苷類物質(zhì)不能分解為苷元，中藥的藥效就不能完全發(fā)揮。益生元通過調(diào)整腸道微生態(tài)平衡，使中藥活性被有效利用，經(jīng)腸道選擇吸收入肝臟。其中，一部分隨血液循環(huán)運(yùn)送到身體各臟器，直接或間接地影響生理活性物質(zhì)的變化而產(chǎn)生藥效。排毒美容美是女性一生的追求。隨著現(xiàn)代生活和工作壓力的增大，環(huán)境污染的嚴(yán)重，很多女性的臉部受到色斑、痘痘、毛孔粗大等的困擾，她們大多借助化妝品來解決一時的“面子”問題。然而，這只是一種 “表面功夫”，解決肌膚問題要由內(nèi)而外。內(nèi)部，主要指腸道，腸道的健康是美麗的根本。

研究發(fā)現(xiàn)，便秘和腸毒素是導(dǎo)致“面子”問題的關(guān)鍵。然而，市面上解決便秘和排毒等問題的產(chǎn)品并不能滿足當(dāng)前消費者的需求，存在損害脾胃、反復(fù)發(fā)作以及加劇腸道功能紊亂等問題，而益生元通過調(diào)整惡化的腸道微生態(tài)，增殖有益菌，減少腐敗菌，產(chǎn)生有機(jī)酸，促進(jìn)腸道蠕動，防止便秘。

另外，益生元能夠抑制腸道腐敗菌的生成，凈化腸道環(huán)境，減少有害菌產(chǎn)生的毒素通過皮膚排泄，因此，通過腸道毒素和宿便的清除，讓女人散發(fā)由內(nèi)而外的美麗。改善抑郁和焦慮等情緒疾病最近的研究發(fā)現(xiàn)，腸道細(xì)菌影響小鼠的大腦神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和行為模式的發(fā)展。美國哥倫比亞大學(xué)邁克爾·格爾森在《科學(xué)美國人》雜志上發(fā)表文章稱，控制人類以及某些哺乳動物情感的五羥色胺、多巴胺以及讓人情緒愉快的激素，95%是在腸道里面合成的。

因此，情緒的很大部分受腸道神經(jīng)系統(tǒng)影響。益生元通過平衡腸道菌群，減少宿主的炎癥反應(yīng)，促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，恢復(fù)神經(jīng)遞質(zhì)的正常代謝，修復(fù)神經(jīng)系統(tǒng)，從而改善抑郁和焦慮等不良情緒。加拿大多倫多大學(xué)的一項隨機(jī)雙盲的研究中，隨機(jī)選取39名慢性疲勞癥患者，每天接受干酪乳桿菌 (Lactobacilluscasei)(2.4×1010cfu)或安慰劑，持續(xù)兩個月。在干預(yù)前和干預(yù)后，根據(jù)糞便樣本檢測分析病人的腸道菌群，并且評估病人的抑郁和焦慮狀態(tài)。

實驗結(jié)果表明，與安慰劑組相比，服用干酪乳桿菌(L.casei)組不僅乳桿菌和雙歧桿菌顯著增加，而且焦慮癥狀也明顯減輕。小結(jié)進(jìn)入20世紀(jì)80年代以來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活節(jié)奏的加快，飲食結(jié)構(gòu)的不合理引起所謂的“文明病”患者日益增多。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，全國患不同程度便秘的人占調(diào)查人數(shù)的60%以上，高血壓患者有1億多人，肥胖癥患者超過8000萬人，骨質(zhì)疏松病患者逾7000萬人，每年發(fā)現(xiàn)癌癥患者有240萬人，兒童缺鈣者占50%，全國60歲以上老年有1.3億人，更多的人處于亞健康狀態(tài)。這樣一種嚴(yán)峻的社會人群健康狀況給醫(yī)療事業(yè)帶來巨大的壓力，國家醫(yī)保開支無限增加，嚴(yán)重影響國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)。以雙歧桿菌、乳酸桿菌和各種功能低聚糖為首的微生態(tài)保健品，是建立在醫(yī)學(xué)和營養(yǎng)新概念基礎(chǔ)上開發(fā)出來的新一代保健食品。

近代醫(yī)學(xué)研究表明，腸道微生態(tài)平衡與否確實同人體健康有著密切關(guān)系，雙歧桿菌、乳酸桿菌等人體正常有益菌能夠促進(jìn)腸道菌群平衡，有助于抑制有害菌和腸道腐敗，預(yù)防腸道感染、減輕腹瀉，緩解便秘，清除腸道腐敗有毒產(chǎn)物，增強(qiáng)體質(zhì)和促進(jìn)營養(yǎng)的吸收。

隨著微生態(tài)學(xué)研究的不斷深入，益生元的健康價值被不斷挖掘，益生元作為一種平衡人體微生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)秀物料將被應(yīng)用到人類生活的各個領(lǐng)域中，走進(jìn)千家萬戶，守護(hù)人類的健康。