不同單糖組成的低聚糖對人腸道菌群的調節作用

龐敏

山東龍力生物科技股份有限公司 山東禹城 251200

1 低聚糖的定義

低聚糖（oligosaccharides）也可以稱之為寡糖，又或者可以稱它為益生元（Prebiotics），它是不能被消化系統和病菌體所利用的一個有選擇性的刺激結腸生長的只接受腸道中益生菌的增殖因子，能夠有效的促進宿主的消化功能的一種非消化性的物質。低聚糖中也含有3-10個糖基的碳水化合物，在人體的消化生理系統中分為可消化性和非消化性的低聚糖。而非消化性低聚糖它是不能被人體自身的淀粉酶水解的單糖鏈接鍵型，直接從腸道到達結腸中被微生物發酵利用。選擇性促進有益菌的增殖，并被腸道微生物代謝產生短鏈脂肪酸，從而被認為是典型的益生元[1]。

1.1 低聚糖的作用

目前，低聚糖的怎樣使用，越來越受到國內外消費者的熟知，尤其是現在人們對于自己的飲食健康和養生方面越來越重視，在保健品和食品當中所添加的物質更為看重。就比如大豆低聚糖、低聚果糖等。就目前的研究統計，低聚糖的產量已經達到數十萬噸了，在醫療保健和食品行業等方面尤為突出，并且應用的發展也十分的開闊和優越。

（1）在食品行業中，低聚糖的熱、酸穩定性達到符合的標準會用于飲品當中去，或者是需要高溫滅菌處理酸性軟罐頭等食品中來代替部分蔗糖，使得產品的質量能夠保持平衡[2]。而在日本，有學者專門針對當下女性減肥塑性的熱情，研制出了一種添加了大豆低聚糖的健美飲料，長期使用可以讓身體更加緊致，使皮膚更水潤。

（2）在醫藥保健行業，產品中添加大豆低聚糖可有助于調整人體腸道菌群的保健作用。對于當下患有糖尿病、肥胖病的患者而言，低聚糖是可以替代一些含有甜味的一種健康物質，因為它的能量低，不被人體吸收甜味的特點。每日食用10克大豆低聚糖粉可明顯減少腐敗產物，同時還可抑制那些與腸內生成致癌物質有關的β-葡萄甙酸酶和偶氮還原酶。

2 腸道菌群的含義

腸道菌群是指定植在人體腸道內并長期與人體相互依存的細菌群，包括40多個菌屬，400到500種菌種，數量達100萬億之多，是人體細胞的10倍，重量上相當于一個人的肝臟，占健康成人每日排出糞便的1/3到2/5[3]。

3 調節腸道菌群的方法

根據人體的胃腸道模擬系統，分別對葡萄糖、半乳糖和甘露糖構成的聚葡萄糖、聚半乳糖和聚甘露糖三種聚糖進行研究，分析它們對人體腸道菌群的調節和被微生物代謝產生短鏈脂肪酸的情況。

3.1 材料與試劑

乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、乙酸乙酯、蛋白胨，阿拉丁試劑（上海）有限公司；鹽酸、氫氧化鈉、濃硫酸均為分析純級，國藥集團化學試劑有限公司；Ezup柱式細菌基因組DNA抽提試劑盒，上海生工生物股份有限公司；阿拉伯半乳聚糖、果膠、木聚糖、淀粉、酵母粉、蛋白胨、半胱氨酸、粘蛋白，北京索萊寶科技有限公司；葡萄糖、半乳糖、甘露糖，國藥集團化學試劑有限公司。

3.2 儀器和設備

胃腸道模擬系統，Agilent7890A氣相色譜，美國安捷倫公司；高速離心機，YXQ-LS-50G立式壓力蒸汽滅菌鍋.分別來自于無錫瑞控物聯網科技有限公司、美國安捷倫公司、湖南可成儀器設備有限公司、上海博訊實業有限公司。

3.3 發酵菌群的來源

以健康成人的糞便作為發酵菌源，要求愿意參加試驗的志愿者3個月內不能服用抗生素，并且該參加實驗的志愿者沒有腸胃病史。

3.4 低聚糖合成和腸道菌群發酵

發酵系統（如圖所示），結腸模擬罐中加入培養基270mL，糞菌液30mL，低聚糖6g。37℃恒溫水浴，磁力攪拌器攪拌。結腸模擬器的參數條件：溫度（37±0.5）℃，pH6.15-6.4，保護氣體為高純氮氣，發酵時間24h，每12h取發酵液測定短鏈脂肪酸（SCFA）含量和發酵液菌群總DNA測序，發酵液pH通過在線檢測系統實時監控。

3.5 結果與分析

葡萄糖、半乳糖和甘露糖構成的聚葡萄糖、聚半乳糖和聚甘露糖三種聚糖都分別被腸道微生物代謝產生短鏈脂肪酸，其中產生短鏈脂肪酸含量最高的是聚半乳糖，第二高產量的是聚葡萄糖，最少產量的則是聚甘露糖。研究結果表明，能夠抵制有害菌群體，并且有利于代謝產生的乙酸和丙酸是由半乳糖構成的聚半乳糖。由葡萄糖構成聚葡萄糖更有利代謝產丁酸和戊酸，抑制柯林斯菌屬生長，促進雙歧桿菌屬、副擬桿菌屬和鏈球菌屬增殖。

4 結語

綜上所述，目前，許多疾病的發生都是與人體的腸道菌群息息相關，而腸怎樣調節好人體的腸道菌群，就成為了研究治療的重要對象。在研究的結果當中，三種聚糖都具有調節人體腸道菌群的功效，能夠促進有益生菌的增長繁殖，對有害的菌群的生長能夠有效的克制。因此，低聚糖是能夠潤滑人體的腸道，達到可以促進通便的效果，長期服用不會對身體造成傷害。