[科普中国]-寡糖类双歧因子

概述

随着研究的深入，人们还发现了一系列促进双歧杆菌生长的功能性低聚糖(Ollgosaccharide)或称寡糖。包括水苏糖、棉籽糖、乳酮糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚乳果糖、异麦芽低聚糖和低聚龙胆糖等。

人体肠胃道内没有水解这些低聚糖的酶系统，因此它们不被消化吸收而直接进入大肠内优先为双歧杆菌所利用。非消化寡糖(NDOs，Non-digestible oigosaccharies)由于其不能被消化且对肠内细菌有促生长的作用所以被认为是双歧因子的一种即寡糖类双歧因子。2

这些寡糖当到达肠的下段的时候他们就能被细菌所利用从而对寄主和结肠细菌产生不同的生理作用．肠道中的微生物具有选择性利用不同寡糖的能力。因此，人们认为食物中碳水化合物的组成对肠道菌群的组成起着决定性的作用。

特点功能性低聚糖，例如异麦芽低聚糖，非消化寡糖NDOs都有以下几个特点：

1、在哺乳动物胃肠道的上部，不能被水解及吸收；

2、只能选择性地对肠内双歧杆菌进行刺激生长繁殖或激活代谢功能；

3、能起到增强宿主机体健康的作用。

作用机制及生理功能作用机制双歧因子促有益菌增殖生长的机理还不清楚，有人认为有益菌的细胞表面可能具有非消化寡糖(NDOs)的受体，非消化寡糖(NDOs)也是细菌细胞壁粘肽的成分，缺乏此类物质则细菌细胞壁的合成将会受阻，生长繁殖受到抑制。还有研究报道，双歧杆菌对非消化寡糖(NDOs)的利用必须要有其所产生的水解酶的辅助。

大多双歧杆菌属都能产生促糖酵解的酶，能水解各种单糖和不同类型的糖苷键。但是在同一个肠内微生态环境中不同的细菌活性有所不同，如双歧杆菌中促糖酵解酶的活性要高于乳杆菌属、埃希氏杆菌和链球菌属。2

饮食对双歧杆菌的影响

当功能性寡糖到达肠的下段的时候他们就能被细菌所利用从而对寄主和结肠细菌产生不同的生理作用。肠道中的微生物具有选择性利用不同寡糖的能力。因此，人们认为食物中碳水化台物的组成对肠道菌群的组成起着决定性作用。一项调查中发现，饮食结构对双歧杆菌生长的影响是很大的。

1、主食的影响：据日本的调查，吃精米者双歧杆菌少，吃粗米者多，双歧杆菌在进食普通饮食人群的体内较多；

2、肉菜比例的影响：多吃蔬菜的人双歧杆菌多，在高比例进食高脂肪、肉类的人群中双歧杆菌减少。

有一项更直接的调查结果：长寿老人与一般健康老人相比较，肠道内双歧杆菌数量较后者多。2

双歧因子对双歧杆菌生长的影响

王筱兰3用半乳糖三寡糖和半乳糖四寡糖纯品，添加到培养基中在体外培养双歧杆菌和喂食小白鼠，验证GOS在体内、体外对双歧杆菌生长的影响。体外实验：直接把半乳糖三寡糖和半乳糖四寡糖添加到硫乙酸盐液体培养基中，能使菌体浓度比对照组分别提高3.5倍和4.0倍。体内试验：喂食了半乳糖三寡糖的小鼠，盲肠内双歧杆菌数比对照组高出了35倍。因此，通过体内、体外试验都验证了半乳糖寡糖是一种双歧因子，具有β-半乳糖苷酶，能分解利用半乳糖寡糖，能高效专一地促进双歧杆菌的生长繁殖。2

生理功能1 很难或不被人体消化吸收。

可在低能量食品中发挥作用，最大限度地满足了那些喜爱甜品又担心发胖者的要求，还可供糖尿病人、肥胖病人和低血糖病人食用。

低聚糖一般难以被胃消化，常被看作难消化糖，这是由于人和动物肠道内没有水解低聚糖的酶系统。如低聚果糖GF2和GF3不能被唾液中的酶及鼠小肠内的消化酶水解；大豆低聚糖中主要含水苏糖和棉子糖，它们是由半乳糖、葡萄糖和果糖组成的支链杂低聚糖，而人体缺乏水解水苏糖和棉籽糖的水解酶一Q一D一半乳糖苷酶，因而它们均不能被人体的消化酶分解，对大白鼠的消化管的粗酶液进行的消化试验确认它们不会被分解,而是存在于回肠的内容物中，但从盲肠至排出粪便中均未测出。无菌小白鼠食用后，其绝大部分可在粪便中发现。上述试验证实水苏糖和棉子糖不会在小肠内被消化吸收，而是一直到达双歧杆菌存在的消化管下部被肠内细菌利用。4

2 活化肠道内双歧杆菌并促进其生长繁殖

人和动物肠道内栖息着各种肠道细菌，形成了一个所谓的肠内细菌系，为了维持和增进人体健康，肠道细菌系中有益菌双歧杆菌占优势极为重要。人体试验表明，摄人低聚糖可以促进双歧菌增殖，从而抑制有害菌产气英膜梭状芽胞杆菌的生长。

异麦芽低聚糖(分枝低聚糖)主要由麦芽糖、潘糖和异麦芽糖三种糖组成，它们是良好的双歧杆菌增殖因子。日本的光罔知足等研究证明，健康成人每天服用15一20g的异麦芽低聚糖能促进肠内双歧杆菌的大量繁殖，从而抑制有害菌的生长，从根本上增强了人体的免疫力。

据文献报道肠道内的产气荚膜菌和大肠杆菌等腐败菌可以将氨基酸转化生成氨、吲哚等腐败产物，而每天食用10g大豆低聚糖粉后，这类腐败产物明显减少，同时还可以明显地抑制与肠内生成致癌物有关的β一葡萄苷酸酶和偶氮还原酶。4

双歧杆菌是人体肠道内的有益菌，其菌数会随年龄的增大而逐渐减少，直至老年人临死前完全消失。因此，肠道内双歧杆菌数的多少成了衡量体健康与否的指标之一。随着医药科学的突飞发展，广谱和强力的抗菌素广泛应用于治疗各种疾病，使人体肠道内正常的菌群平衡受到不同程度的破坏，有目的的增加肠道中有益菌的数量显得十分必要。摄取人功能性低聚糖来促使肠道内双歧杆菌自然增殖显得更切实可行。

3 不会引起牙齿龋变，有利于保持口腔卫生。

龋齿是由于口腔微生物特别是突变链球菌(Streptococcus mutans)侵蚀而引起的，功能性低聚糖因不是这些口腔微生物的合适作用底物，因此不会引起牙齿龋变。

引起龋齿的根本原因是口腔的链球菌作用蔗糖等生成了粘着性葡萄糖，该糖可以附着在齿面形成齿垢并产生酸进而腐蚀牙齿表面的釉质，而低聚糖不能被链球菌利用，也不能被口腔酶液分解，因而能防止龋齿。如引起龋齿的主要菌变突链球菌(StreptoeoceuSmutans)不能利用低聚果糖作为能源，该细菌产生的葡萄糖转移酶也不能将低聚果糖生成粘着性的不溶性葡聚糖。另外突变链球菌从低聚糖生成的乳酸与蔗糖相比数量也极少。

4 属于水溶性膳食纤维，具有膳食纤维的部分生理功能。能降低血清胆固醇和预防结肠癌等。

大量体内试验早已证实摄人低聚糖可以降低血清胆固醇和中性脂肪的含量。有人认为这是由于低聚糖的摄人增加了肠道内双歧杆菌的数量,而双歧杆菌又通过影响β一羟基一β一甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶的活性,控制了胆固醇的合成,因而导致血清胆固醇降低。另外双歧杆菌代谢产生烟酸的能力与血清胆固醇水平的降低也有一定的关系。

此外对自然高血压鼠、糖尿病鼠、肥胖病鼠等的实验表明,摄取低聚果糖后,总胆固醇、甘油三脂、游离脂肪酸、血脂、血压等均有降低。

每天摄人3一6g低聚糖或往体外粪便培养基中添加相应数量的低聚糖，3周之内即可减少44.6%有毒发酵产物和40.9%有害细菌酶的产生。也正因为低聚糖可以有效地减少有毒发酵产物的形成,因而可大大减轻肝脏分解毒素的负担,具有保护肝脏的功能。

研究现状由于低聚糖的性质和蔗糖近似，甜度低、难发酵、对人体内的双歧杆菌有良好的增殖作用，并可以抑制腐败菌的生长，同时还具有加工中不易破坏，易于保存的特点，因而作为双歧因子和健康食品的配料已经被人们所认识，并逐渐进人市场，目前一些已经实现了商业化。

寡糖类作为公认的双歧杆菌增殖因子，不仅具有许多生理活性功能，而且还具有加工中不易破坏，易于保存的优点，因而作为一种重要的功能性食品基料已广泛的应用于食品工业上。我国是一个资源丰富，市场辽阔的国家,因此大力开发此类功能性低聚糖以满足不同人群的需要，不仅具有广阔的应用前景，而且也是当前食品工业发展的一个重点。4

功能性低聚糖因具独特的生理功能而成为一种重要的功能性食品添加基料，己引起全世界广泛的关注。目前，日本在这方面的研究、开发与应用位居前列，己形成工业化生产规模的低聚糖品种达十几种，1990年的总产值就达4．6亿美元，成为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广泛应用在饮料、糖果、糕点、冰淇淋、乳制品及调味料等450多种食品2。

摄入量正常的饮食每天可以提供15 克 -20 克 的非消化性寡糖。对健康成年人寡糖有效剂量为每天 15 -20 克，少于15 克 一般为认为是服用量不足。

目前市面上有很多号称是双歧因子的产品，但其纯度不高，比如一些奶粉、辅食、保健品等，只将添加双歧因子作为噱头，实则含量非常低，不能达到作用量，是欺骗消费者的手段。所以，购买双歧因子产品，最好要仔细查看双歧因子含量，含量一般达80%~90%属于高纯度，一般添加（如夹杂了多种元素，双歧因子只众多添加中的一项此类产品）则视为添加无效5。