魔芋葡甘聚糖生理功能的研究現狀

鄧婷婷 張紅 蒙艷

【摘? 要】魔芋葡甘聚糖，又稱KGM，是從魔芋塊莖中分離出的天然的高分子可溶性膳食纖維，能夠減少和延緩人體對葡萄糖和脂肪的吸收，是糖尿病的良好輔助藥物，而且可以平穩血糖，抗脂肪肝，潤腸通便，而且安全無副作用。因此可以將葡甘聚糖廣泛應用于食品添加和膳食補充。本研究從抑制炎性、減脂瘦身、抑制糖吸收、益生元活性等四個方面描述葡甘聚糖的生理功能。

【關鍵詞】魔芋葡甘聚糖;應用;健康效益;活性

魔芋主要生長在我國南方和西南各省，又稱蒟蒻，屬天南星科多年生草本植物，栽培學上屬于薯芋類作物。KGM是從魔芋球莖中提取的可溶性膳食纖維，是魔芋的主要成分，由D-甘露糖和D-葡萄糖組成，通過β-1，4個糖苷鍵以1：1.6～1：1.4的摩爾比聚合而成的高分子雜多糖，屬于水溶性非離子型多糖。KGM進入人體后可在食物四周形成一種保護層，從而防止消化酶與食物發生作用，影響食物消化和吸收，因此人體食用后不被吸收，但KGM在水中可吸水膨脹，是人體有飽腹感，進食量下降。KGM還富含人體所需的十幾種氨基酸和微量元素，是一種低熱能、低蛋白、高膳食纖維食品，不含熱量，還可以降壓、降脂、通便、降血糖，具有良好的營養和健康特性。KMG通常被制作成各種食品形式，粉絲、豆腐、各種海蜇皮等仿生食品，是理想的減肥食品，也是是天然的保健食品，近年來有研究學者對其益生機理進行研究和闡述。

1 魔芋葡甘聚糖的健康效益

1.1 抗炎癥活性

Kawamoto等實驗團隊開展KGM喂食特應性皮炎模型小鼠抗炎癥的實驗，實驗中發現，小鼠進食后抓撓行為明顯減少，并隨著進食量的上升而不斷遞減，表明KGM能抑制濕疹性皮膚病變，表現為對過度角質化、皮膚肥大細胞和嗜酸性粒細胞的抑制[1]。此外，實驗團隊發現KGM喂養的小組對比對照組沒有使用KGM喂養的小鼠打噴嚏的次數要少，KGM通過抑制卵清蛋白（OVA）減緩過敏性鼻炎癥狀。該結果顯示，KGM可用作預防季節性花粉癥等鼻過敏[2]。

1.2 減脂瘦身活性

肥胖是人體的熱量“收大于支”，而沒及時消耗的熱量就會轉化為脂肪囤積，出現體內脂肪過多的現象。KGM通過延緩、阻止膽固醇，單糖等營養物質的吸收，可以減少脂肪酸在人體的合成，而且KGM熱量低，能夠增強飽腹感，延長胃排空時間，是理想的減肥食品。喬玲等選取29名超重病例（BMI≥25，沒有其他心腦血管等嚴重疾病），不改變原有飲食習慣，另外加服復方魔芋片，主要成分為0.75克魔芋精粉、0.3克左旋肉堿，每日3次，連續服用5周。受試者服用后髂前上棘皮褶厚度顯著下降，p<0.05，腰圍、三角肌臂外側皮褶厚度、肩胛下角皮褶厚度和臍旁3cm處皮褶厚度數值顯著下降，腹圍和臀圍有一定程度下降，變化不顯著[3]。柯有甫等選取79名肥胖病例，他們都是由于血脂代謝紊亂導致的超重，保持原有膳食結構不變，受試者每日3次服用15克主要成分為KGM的魔芋粉，連續服用3個月，高密度脂蛋白顯著上升，身體質量指數、血清總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白、糖化血紅蛋白、血壓明顯下降[4]。Lin等研究發現，細菌纖維素和魔芋多糖混合纖維素可以調節脂肪細胞因子的分泌，減少胰島素抵抗和炎癥，有效抑制小鼠高脂飲食引發的肥胖[5]。

1.3 抗糖尿病活性

糖尿病由于胰島素分泌缺陷或其生物作用受損，或兩者兼有引起的一種內分泌代謝性疾病。糖尿病患者長期的高血糖會導致人體器官的各種慢性傷害，因此需要改變患者飲食習慣，抑制糖尿病病情的發展。KGM是一種天然的高分子可溶性膳食纖維，不被吸收消化，不含熱量，有飽腹感，能使人體糖的吸收變緩慢，減少體內胰島素的消耗，從而降低餐后血糖和胰島素激增，顯著改善糖代謝。Tai等選取31名高脂血癥2型糖尿病患者，不改變原有飲食結構，另外每日加服3.6克KGM，連續服用1個月后，患者糞便中膽汁酸濃度增幅75.4%，p<0.001，性甾醇濃度增幅18.00%，p=0.004[6]。Sievenpiper等研究KGM作為2型糖尿病替代療法的可行性，黃原膠、歐車前纖等其他可溶物質與1%（v/v）濃度的KGM粘度相比較，KGM與葡萄糖的混合物相比之下表現出最大的表觀黏度[7]。

1.4 益生元活性

魔芋葡甘聚糖，特別是水解的魔芋葡甘聚糖能有效促進雙歧桿菌的代謝和增殖，改善腸道菌群結構，能夠選擇性的刺激乳酸桿菌和雙歧桿菌在女性陰道和皮膚表面、腸道的生長，干擾抑制致病菌的生長代謝[8-10]。微生物在腸道代謝KGM過程中會產生短鏈脂肪酸，降低PH值，幫助腸道吸收礦物質，同時也可以改善人體排泄。Khanna等通過比較KGM、木聚糖對一些乳酸桿菌和雙歧桿菌菌株生長的影響研究KGM的益生元潛力。KGM在超高溫牛奶中水解后，微生物生長速度加快。Tai等選取了30名志愿者，觀察他們通過食用一段時間的魔芋葡甘聚糖后，腸道微生物群和糞便中短鏈脂肪酸的水平變化，研究結果現實，受試者糞便含水量增幅20.8%，糞便重量增幅29.8%，排便頻率增幅25.9%，其中糞便增加的干物質部分主要是乳酸桿菌、雙歧桿菌，可溶性物質和植物纖維[11]。因此，KGM水解產物是一種可以添加到食品中的新型益生元[12]。

2 討論

綜上所述，魔芋葡甘聚糖確實是具有較多的益生作用，為所有膳食纖維中的優品。近年來，由于KGM獨特的結構，魔芋食品、醫藥等領域的應用和使用得到了迅猛的發展，具有較高的食用價值和經濟價值，發展前景極為廣闊。筆者認為，把KGM納入常規醫療實踐之前，還需要進一步的研究：⑴KGM作為傳統食品，需要關注其使用的安全性，有報道稱KGM可能引起一些腸胃不適的現象，生產廠家需要確定產品用量，告知消費者相關資訊，讓消費者可以接收并放心食用該類產品;⑵KGM的增稠、膨脹等特性局限了魔芋的加工，使得KGM的利用率減低，因此要創新魔芋的應用，提高KGM含量，使得KGM的保健功能得到充分體現;⑶將KGM聯合具有降糖、降脂或其他益生效果的食品原料進行開發利用，提高KGM的益生效果。

參考文獻

[1] 喬玲，盧鋒，歐陽春花. 魔芋精粉和左旋肉堿對肥胖人膳食干預的效果[J]. 解放軍預防醫學雜志，2017.

[2] 柯有甫，鄭軍獻. 魔芋葡甘露聚糖減肥降脂的初步臨床觀察[J]. 醫藥前言，2018.

[3] 王敏，帥天罡，秦清娟，等. 魔芋葡甘低聚糖對大鼠腸道環境的影響[J]. 食品科學，2019，.

作者簡介：

鄧婷婷（1979-），女，廣西柳州，碩士研究生，內分泌科副主任，副主任醫師，研究方向：糖尿病性肝病。

基金項目：

廣西壯族自治區衛計委科研課題（項目編號：Z20170897）。