水苏糖-助力肠道健康新动力

 

1.肠道及肠道微生态

 

肠道作为人体最大的消化器官和免疫器官，盘曲于腹腔内的消化道，起自胃的幽门口，下至肛门，分为小肠和大肠两部分^[1]。人体肠道总面积近200平方米，栖息1000多种数以千万亿的细菌^[2]，这些细菌连同周围环境构成肠道微生态系统，而它们如何影响人体健康一直是研究的热点。

按照肠道菌群对宿主健康的影响，肠道菌群可分为三大类：①有益菌，即肠道正常菌群如双歧杆菌、乳酸杆菌等，多为专性厌氧菌；②中性菌，属于条件致病菌，如肠杆菌、肠球菌等，以兼性需氧菌为主；③有害菌，即肠道致病菌，如沙门菌、变形杆菌和致病性大肠埃希菌等。正常情况下，有益菌占据了肠道的主体，阻止外面的病原体入侵肠道，构筑成一个生物屏障，使有害菌的生长受到抑制，这也是所谓“站位性保护”。但当肠道菌群紊乱时，肠道内有害菌增多，产生大量的酚、胺、吲哚等有害物质，进而表现为肠胀气、腹泻、便秘等肠道问题。

目前增加体内肠道中有益菌数量的方法主要有两种：一是直接进食含活性益生菌的食品，二是摄取益生元类的非活菌食品^[3]。在具体应用中也经常将益生菌、益生元联合使用，并且对其相互作用关系进行深入研究。相较于益生菌，益生元不受定植力、胃肠道酸性环境等因素影响，可直接抵达肠道被有益菌利用，调节肠道微生态同时促进机体免疫改善。国际益生菌和益生元科学协会（ISAPP）专家组于2016年12月将益生元定义为“一种可以被微生物选择性利用，以赋予宿主健康益处的底物”。目前商业化益生元主要指功能性低聚糖类，包括低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚半乳糖、水苏糖、低聚木糖等。

通过摄取促进肠道有益菌生长的膳食补充剂，即优化肠道菌群膳食是一种有效的改善肠道健康的方式。

 

2.水苏糖及其对肠道健康调节功能

 

水苏糖是一种天然存在的能显著促进人体肠道有益菌群增殖的功能性低聚糖，广泛分布于唇形科、豆科及玄参科植物中，是一种由α-葡萄糖，β-果糖和2个α-半乳糖以α-1,6糖苷键连接组成的四糖^[4]，最早由中国食品发酵工业研究院科研人员从我国传统蔬菜草石蚕中发现并研究提取制得，是一种具有我国特色的功能性天然植物提取物。2010年被卫生部批准为普通食品进行生产经营。水苏糖对肠道健康的调节功能主要通过以下途径实现：

 

2.1特异增殖双歧杆菌，调节肠道菌群

水苏糖被誉为“天然超强双歧因子”，其α-1,6糖苷键能够被双歧杆菌含有的α、β半乳糖苷酶特异性降解，并通过代谢产生大量乳酸、乙酸、丁酸等短链脂肪酸，降低肠道pH值，抑制大肠杆菌等有害菌生长，减少酚、氨、吲哚等有害物质产生，从而有效改善肠道微生态环境^[5]；并且双歧杆菌通过磷脂酸与肠粘膜上皮细胞相互作用而密切结合，与其他厌氧菌一起共同形成生物学屏障，阻止潜在致病菌及其毒素对肠粘膜上皮细胞的粘附，提高上皮细胞的防御能力，激活人体吞噬细胞活性、促进淋巴细胞因子分泌，增强免疫力和抗感染能力，充分发挥菌群屏障和免疫屏障作用^[6]。

Garro^[7]等研究表明双歧杆菌在豆浆中发酵4h后水苏糖减少71%，证明水苏糖可以作为双歧杆菌代谢底物促进其生长。Wu等^[8]通过豆浆培养基分别培养双歧杆菌、丙酸杆菌和两者共培养，结果发现在共同培养和单独培养双歧杆菌的培养基中，水苏糖在24 h和48 h内完全消耗，并产生乳酸、乙酸等有机酸，而单独培养丙酸杆菌的培养基中没有发生明显变化（p＞0.05）。高鹏^[9]等研究水苏糖改善人体肠道菌群的作用，将250人志愿者分为五组，结果表明每日服用3克水苏糖30天后，肠道内的双歧杆菌数量明显增加，差异均有统计学意义(P＜0.01）

 

2.2润肠通便，缓解便秘

水苏糖是一种小分子水溶性膳食纤维，人体摄入后可刺激肠道蠕动，改变肠道内容物的渗透压，同时增加粪便水分，起到润肠通便、缓解便秘作用^[10]。Li等^[11]研究发现103名便秘者通过服用水苏糖冲剂，排便次数增加，排便状况获得改善，肠道功能增强。余朝舟等^[12]建立小鼠便秘模型来探讨水苏糖、魔芋葡苷聚糖的通便功效，通过7 d饲喂水苏糖，小鼠小肠的推动作用增强，显著缩短小鼠首粒黑便时间（p＜0.01）和增加 6 h 内排便重量及粒数，可见水苏糖具有良好的润肠通便效果。

 

2.3通过调节肠道功能发挥的其他益生功效

通过调节肠道菌群作用，水苏糖对人体具有一些间接的生理功能，具体表现在改善肠道微生态、改善免疫调节^[13]、保护肝脏^[14]、促进排铅^[15]、缓解便秘和防止腹泻、降血压、降血脂及降血糖^[16]等方面。此外还具有抗炎^[17]、抑制癌细胞增殖作用。它能显著抑制人结肠癌细胞Caco-2增殖，通过降低癌基因B细胞淋巴瘤/白血病-2基因（Bcl-2）的表达，增加与Bcl相关X蛋白（BAX）和细胞色素C（Cyt C）的表达，进而增加细胞凋亡蛋白酶caspase 3和caspase 9的表达，激活线粒体凋亡通路而发挥抗结肠癌作用^[18]。

 

3. 水苏糖的应用现状

 

基于水苏糖突出的健康功效、绿色安全的品质和优良的加工性能，水苏糖在食品、医药和饲料行业领域应用广泛。在食品领域，目前市场上添加了水苏糖的产品类型主要有口服液、片剂、固体饮料等。水苏糖与其他功能性低聚糖相比，具有起效剂量低、纯天然提取等特点，每天使用0.5-3g便可达到与低聚异麦芽糖和低聚果糖8-15g/d的使用效果。此外，水苏糖水溶性较好，甜度和热量低，适合儿童和老年人群食用，可在儿童功能食品、老年功能食品中应用。水苏糖性质稳定，不易与其他组分发生化学反应，可在液体、固体饮料中按需食用。随着健康理念的提升及消费升级，目前绿色安全的功能食品逐渐受到消费者青睐，水苏糖就是一种非常理想的功能性食品配料。

 

4. 结束语

 

肠道是身体中最劳累的器官之一，每天为全身营养物质的消化、吸收、排解、平衡等起到关键作用，是人体的营养生产中心。而肠道菌群的构成和稳定受到诸多宿主和环境因素的影响，其中饮食因素起着至关重要的作用。通过摄取促进肠道有益菌生长的膳食补充剂，即优化肠道菌群膳食来改善肠道健康是一种有效的方式。

水苏糖不但可以通过增殖肠道有益菌调节肠道菌群，而且能够通过作用于肠道免疫屏障中的免疫细胞或随血液循环直接作用于各个组织^[19]，发挥调节免疫和各组织功能的作用。已确定水苏糖具有促进双歧杆菌增殖、调节肠道健康、缓解便秘、保护肝脏等功能，可根据市场需求，在普通食品、保健食品领域进行针对性水苏糖产品开发，提高水苏糖在食品领域的综合利用价值，形成水苏糖系列食品，以期推动水苏糖产业的健康长远发展。

 

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