益生元又称益生质、益生素、益菌助生质,是食物中一种不易消化的成分,可刺激消化系统中益生菌(对人体有益的细菌)生长或活化。它最早于1995年由马赛尔·罗伯弗洛伊(Marcel Roberfroid)发现并命名。益生质现被视为一种保健食品。
益生元普遍属于糖类(例如寡糖),但其定义并没有排除非糖类成分。最常见的益生质在营养学上被归类为水溶性纤维。在某个程度上而言,许多膳食纤维也能体现出益生质的功能。
2007年,罗伯弗洛伊在《营养学期刊》对此发表了一个精确的定义:“益生元是一种经选择性发酵的成分,产生特殊变化,组织、活化消化系统中对寄主健康有益的菌丛。”此外,在同年(2007年)另一次对益生元的讨论中,罗伯弗洛伊进一步阐明道,只有两种特定的低聚果糖完全符合他的定义,即果寡糖与菊糖。[1]
益生元是指不易被消化的食品成分,通过选择性的刺激一种或几种细菌的生长与活性对宿主产生有益的影响,从而改善宿主健康的物质。 益生元的概念最早由著名科学家吉布森在1995年提出,并由世界生命科学界一致认同,它具备四项国际标准:
1、 摄入体内后既不能水解也不能被吸收。
2、只能专一选择性增殖双歧杆菌,乳杆菌,具有激活机体代谢功能的作用。
3、能有效提高优势生理菌群的构成和数量,抑制有害菌生长繁殖,建立机体微生态的有序稳态与平衡。
4、具备复活全身免疫,生物拮抗,清除腐败产物和细菌毒素。净化肝肠循环和营养合成等生理功能,有效增强和保障机体的健康状态。
最基本的益生元为碳水化合物,但定义并不排除被用作益生元的非碳水化合物物质。理论上来讲,任何可以减少现在有害菌种,而有益于促进健康的菌种或活动的抗生素都可以叫做益生元。
此定义并没有侧重地强调某一特定的菌种。然而由于双歧杆菌和乳酸菌被认为对人体有很多有益的影响,所以一般的益生元被假设认为能促进此两种菌数量的增加或是其活性的增强。可以促进(生成促进)双歧杆菌的物质被认为为双歧因子。一些益生元可以作为双歧因子,反之亦然。但这两个概念并不相同。
双歧因子:任何促进双歧因子生长的成份。
非消化性寡糖 (NDOs):不能被小肠消化而直接进入大肠的短链碳水化合物。
益生元主要包括各种寡糖类物质(OLIGOsaccharides)或称低聚糖(由2~10个分子单糖组成)。更概括的说法是功能性低聚糖。常见的益生元有低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚半乳糖和低聚木糖。
益生元是一种特殊的低聚糖,也是非常重要的益生元。其主要成分包括:低聚果糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、低聚木糖、大豆低聚糖。主要存在于人乳、蜂蜜及大豆、洋葱、大蒜等30000多种植物中。它具有激活体内益生菌增殖、抑制有害菌,激发细胞活力、增强人体免疫活力的健康作用。
益生元被明确的制定作用于大肠菌落。
该作用是由于新产代谢来自从蛋白质发酵(生成氨,高pH)向更多碳水化合物发酵(生成酸)的改变。一些肠道疾病如节段性会肠炎和 IBS (急性肠道综合症)的特征都是有过高的肠pH值。降低 pH 从而可以降低(并非治愈)这些疾病的发生。这是有益于病人的。低的肠 pH 值也可以刺激肠蠕动从而抵制致病细菌。同样基于新陈代谢的改变(更多碳水化合物)而并非对某种特定细菌的促进,最好功效由快速的碳水化合物混和物发酵获得。
益生元可以帮助肠在经过抗生素,腹泻,压力或其它药物(非抗生素类)的干扰后恢复肠内细菌平衡。通过对某特定菌群的选择性的刺激而使平衡恢复。可能发生在很多种不同菌群上。这种刺激可以是直接的(被选择的细菌在益生元上生长)或是间接的(一些细菌释放对其它细菌生长有益的物质)。这种情况下,选择性刺激和新陈代谢的改变都起到作用。
益生元进入人体后吸水膨胀,体积可以增大10倍,增加饱腹感,延长了胃的排空时间,减慢人体对葡萄糖的吸收速度,从而降低餐后血糖。由胃排空到小肠的食糜,被益生元的网状结构包裹,减少了食物与肠粘膜的接触,因此葡萄糖的吸收也会减少。益生元在消化道内不被消化液消化,但可以被双歧杆菌和乳酸杆菌酵解为短链脂肪酸,其中乙酸盐可以起到降低血糖的作用。益生元可以降低人体对胰岛素的需求,从而有利于糖尿病病情的改善。益生元可以使机体对胰岛素的敏感性增强,还可以直接影响胰岛β细胞的功能,改善血液中胰岛素调节作用。益生元可以提高机体耐糖程度,有利于糖尿病治疗和康复。因此,研究表明,益生元含量充足的饮食,无论是在预防还是在治疗糖尿病方面都有特殊的功效。
这一效应未经证实。但有很多迹象指出许多蛋白质发酵产物会提高患直肠癌的风险。所以蛋白质发酵的减少可以降低风险。而且碳水化合物发酵产物也许有降低直肠癌发病的可能。同样的,最佳的降低风险效应是通过改变新陈代谢而不是某类细菌来获得。
益生元本身对免疫系统无任何作用。但是通过改变肠菌落从而可能影响免疫系统。该刺激可以是有益的或是无益的,有益作用是指免疫系统被激活来抵抗致病菌。无益作用是说由于刺激可能引起的过敏反应。关于肠菌落对免疫系统的作用方面的研究已经很多,但至今还没有已知的对免疫系统有益的益生元物质。
四岁以下儿童的肠菌落很不稳定。许多口入致病菌都可以干扰微生物菌落。可以稳定菌落的物质可被认为是益生元。一些研究指出有些商业化的单糖可以改变菌落和降低 pH 值而起到由稳定效应。
此功效已经如食用纤维的功效一样被很好的证实了。很多益生元为在大肠中发酵的碳水化合物。通过发酵产生肠气体来增大肠体积从而缩短了消化物在肠中的逗留时间。便秘是由消化物在肠中逗留时间太长而引起的。经过时间短了自然有助于抵抗便秘。除此之外,许多碳水化合物可以增加肠的水分含量,酸的分泌可以刺激肠蠕动。这些同样可以减少消化物经过肠的时间。基于对新产代谢的改变而不是通过刺激某种细菌,最好的功效是由包括膳食纤维在内的碳水化合物混和物获得。
动脉粥样硬化是指大、中动脉内膜出现含胆固醇、类脂肪等的黄色物质,多由脂肪代谢紊乱、神经血管功能失调引起。常导致血栓形成、供血障碍等。动脉粥样硬化发病机理是携带胆固醇的低密度脂蛋白(LDL)在血管内皮细胞间沉积,而引起的一系列血管内病变。因此减少脂肪的摄入,降低血液内的胆固醇和甘油三酯的含量,对于改善动脉硬化有着积极的意义。补充益生元就是降低血脂的一个方便,安全的好办法。益生元吸水后膨胀,可以增加饱腹感,也就减少了进食量,相应的也就减少了脂肪进入机体的机会。食糜在肠道被益生元包裹,减少了脂肪与肠黏膜的接触,使肠黏膜对脂肪的吸收减少。益生元被双歧杆菌,乳杆菌发酵降解为短链脂肪酸,其中丙酸盐可以抑制胆固醇的合成。益生元可以促进乳杆菌的增殖,大量乳杆菌的代谢可以降低胆固醇,甘油三酯同时升高高密度脂蛋白,改善血液中胆固醇的含量
益生元酵解产生短链脂肪酸,这种肠道内的酸性环境可以促进肠道蠕动,使粪便快速通过肠道,缩短有害物质的吸收时间。益生元可以为双歧杆菌和乳杆菌提供能量,促进其增殖,大量繁殖生长的双歧杆菌和乳杆菌可以抑制肠道内的有害菌生长,减少有害菌对蛋白质分解产生的有害物质。益生元增殖双歧杆菌还可以促进B族维生素的合成,B族维生素的主要作用就是调节新陈代谢,促进细胞的生长和分裂{包括促进红细胞的生长和分裂,预防贫血},维持皮肤和肌肉的健康。体内有足够量的B族维生素就可以防止皮肤粗糙,预防痤疮,使我们的皮肤变得光滑细腻又红润。增殖的双歧杆菌还可以产生超氧化物歧化酶{SOD},来清除体内的自由基,起到延缓衰老,保持青春的作用。
无论欧盟还是国际食品法典委员会,都认为菊粉和低聚果糖(益生元)不是食品添加剂。
欧盟指导性文件EC 95/2明确指出,菊粉和低聚果糖(益生元)不是添加剂。
欧盟标准委员会则在1995年的会上证实,低聚果糖(益生元)是一种食品配料。(注:食品配料指的是公认的、安全的可食用物质,指用于生产制备某种食品并在成品中出现的任何物质,但不包括食品添加剂。)
因为益生元是为益生菌提供能量的物质,而益生菌又是维护肠道菌群平衡,保持肠道健康的有益菌,因此,只要有生命存在,就应该补充益生元。
所有益生元都是双歧杆菌促进性的:
对寄主(人体)有益,并不一定是可以促进双歧杆菌。对其他菌种的促进同样可以是有有益效应的。因此益生元不一定有双歧杆菌促进性。
双歧因子都属益生元:
双歧因子可以增加小肠或其他情况下(如发酵的乳制品中)的双歧杆菌数量。当小肠中的双歧杆菌得到促进时,该上歧因子可以被认为是益生元,但只有在这种促进是有益于寄主(人体)的前提下。其他状况下的双歧因子并不是益生元。
非消化性寡糖(NDOs)都有双歧杆菌促进性或都是益生元:
非消化性寡糖可以促进有益菌从而产生有益效应,这
种情况下它们可以被认为是益生元。 非消化性寡糖同样可以促进有害菌而产生有害效应(如在乳糖不耐症中)。 NDOs 可以促进双歧杆菌因而可以被称为双歧因子,但并不一定是益生元。 NDOs 也可以对肠菌落无任何作用。 所以,取决于不同种类, NDOs 可能是益生元,双歧因子,有害的或是无活性的。
合生元是将益生元与益生素合并为一种产品。目的是使该产品包含对小肠有益的元素(probiotics)的同时也包含作用于大肠的元素(prebiotics)。两种元素合并协助作用,所以叫做合生元。
一个普遍的误解是益生元应该促进(通常被联系到共生现象中的共生学)。 由于通过促进益生素,益生元被使用,但其并不会对大肠起任何作用,一次这一概念没有意义。
膳食纤维是一种重要的益生元。益生元和膳食纤维都是行业品类中的通用名称,具体到产品则包含有许多种。目前,国际上认可较多的益生元有低聚半乳糖、低聚果糖、大豆多糖或低聚糖、乳果糖等;认可较多的膳食纤维有菊粉、聚葡萄糖、抗性淀粉等。
人体1-2kg的细菌需要大量营养才能繁殖,以维持肠道内数量,否则就会每天被人体排出。吃饭不仅要满足自己身体的需要,也要满足肠道菌群的营养需要。因此摄取益生元多的食物,益生菌增殖的就多,肠道就会保持健康的内环境,摄取益生元少,再进食高蛋白,高脂肪,高糖的饮食,过多的能量不能被小肠吸收,也就成为了肠道有害菌的营养来源,所以吃什么样的食物,就会有什么样的身体状况。
益生菌Probiotics,他们是对人体有益的细菌,却不是人体自身体内的。益生菌是一个总称,种类很多,对人体的作用各有不同。可以通过体外添加来增加人体内某一种或几种有益菌的数量,从而调节肠道菌群平衡。
益生元Prebiotics,与益生菌的中文名、英文名都只是一字之差,却有很大的不同。益生元是人工模拟母乳中的低聚糖,能直接到达肠道。它就像是有益菌的食物,能促进人体内有益菌的生长,同时抑制有害菌,从而调节肠道菌群平衡。
益生元模拟母乳的低聚糖,如GOS益生元,它是益生元的一种,与母乳中的低聚糖有相似的分子量和半乳糖含量。
很多配方奶粉中也添加了益生元低聚半乳糖,爱怡乐配方中也添加了益生元低聚半乳糖能够促进宝宝肠道健康发育。GOS益生元以未经消化的形式进入肠道,并在肠道内通过被有益菌发酵,产生有机酸,降低肠道的pH值,促进双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌的生长,同时抑制有害菌。GOS益生元的各项功能包括:
1. 提升自我保护能力:通过促进双歧杆菌的生长,可以通过取缔附着于肠粘膜上的致病菌等机制保护肠道粘膜,同时促进肠道产生对抗病原菌的免疫球蛋白A,进而提高肌体的自我保护能力,预防有害菌侵袭。
2. 促进营养素的合成和吸收:在GOS益生元帮助下增长的各种有益菌,能帮助合成维生素B族元素,促进钙、镁、铁等微量元素的吸收。
3. 通便:GOS益生元能够给大便带来水分,并通过被细菌发酵,促进肠蠕动,形成松软的粪块,防治便秘。
由于优异的品质与无害性,益生元已被广泛运用到畜牧、医疗、日常保健、食物添加等行业。常见的产品有:
由于益生元有调理肠胃,促进消化吸收的功能,现很多婴幼儿奶粉中已添加了它,让婴幼儿更好地吸收营养。另外,婴幼儿便秘、腹泻是常见疾病,在奶粉中添加益生元有利于调整宝宝肠道菌群环境,双向调节便秘、腹泻。
作为功能性保健品,益生元在保健品行业的产品并不多,而且纯度高的目前中国只有立健这个品牌。由于功能性成分达90%,能充分体现益生元的优势和充分利用其功能。由于是非药物,这类应用使用人群非常广泛,其中,非常适用于有肠道问题的人群。
“推进公众营养改善行动”被纳入《国民经济与社会发展第十一个五年规划纲要》后,2007年,由公众营养与发展中心新推出的公众营养改善项目、中国第一个针对微生态失衡而出台的项目——“食物中加OLIGO(益生元)”正式启动。[3]
由于益生元具有不被消化的特性,不影响血脂、血糖,所以是高血脂、高血糖、高血压人群的优选的甜味添加剂,成为了蔗糖的替代品。
欧力多益生元,量子高科旗下专注于食品配料的益生元品牌,广东省著名商标。连续十四年全国销量领先,占据全国市场50%以上的份额,在行业内取得多项第一。作为量子高科龙头产品,凭借多方面领先优势,被作为营养强化剂、健康配料广泛应用于保健食品、乳制品、婴幼儿配方食品、饮料、糖果、烘焙食品等 详细 >>
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