摘要：慢性病的井喷趋势已经引起国家的干预和重视。慢性病可防可治, 临床上肠道菌群失调患者常有双歧杆菌数量减少及伴有其他肠道菌群减少或增多。增殖患者体内益生菌数量可以改善患者肠道微生态状态。益生元具有增殖肠道有益菌、抑制有害菌的生理功能, 通过选择服用益生元类产品调节肠道菌群, 有助于保持肠道健康状况。
关键词：益生元; 慢性病; 肠道微生物; 低聚木糖;
The role of prebiotics in the prevention of chronic diseases
ZHANG Qian YANG Haijun SU Du XU Hongjun
Shandong Longlive Bio-technology Co., Ltd. Department of Gastroenterology Yucheng People's Hospital of Shandong
Abstract：
Chronic disease's blowout trend has attracted national intervention and attention. Chronic disease can be prevented and cured. In clinical medicine patients with intestinal fl ora disorder, whose bifi dobacteria often reduce. And they are often accompanied by other intestinal fl ora decrease or increase. Therefore, increasing the number of prebiotics can improve the intestinal microecology of the patients. Prebiotics may accelerate the increase of good bacteria, and withhold malefi cent bacteria. Taking prebiotics to regulate intestinal fl ora can help maintain intestinal health.
Keyword：
prebiotics; chronic disease; intestinal microfl ora; xylooligosaccharide;
2017年2月我国发布的《中国防治慢性病中长期规划 (2017~2025年) 》中指出, 慢性病主要包括心脑血管疾病、癌症、慢性呼吸系统疾病、糖尿病和口腔疾病, 以及内分泌、肾脏、骨骼、神经等疾病。慢性病是严重威胁我国居民健康的一类疾病, 已成为影响国家经济社会发展的重大公共卫生问题。慢性病的发生和流行与经济、社会、人口、行为、环境等因素密切相关。随着我国工业化、城镇化、人口老龄化进程不断加快, 居民生活方式、生态环境、食品安全状况等对健康的影响逐步显现, 慢性病发病、患病和死亡人数不断增多, 群众慢性病疾病负担日益沉重。慢性病的井喷趋势已经引起国家的干预和重视。国外数据显示[1], 当人均GDP达到1000~3000美元时, 人们会开始关注健康, 而我国2016年人均GDP为8865美元, 防病甚于治病的概念亟待推广。
1 肠道微生物菌群与慢性病的关系
慢性病可防可治, 由于大多数慢性病与患者的个人观念及生活行为习惯密切相关, 因此在慢性病的防治过程中, 患者的主动参与和自我管理就显得尤为重要[2]。慢性病发病具有长期性、潜伏性、顽固性、整体性, 人首先是肠胃出现亚健康状态或发病, 然后逐渐影响到全身[3]。在中医里有脾胃中心论, 指所有慢性病发展是以脾胃为中心, 然后逐渐扩展。西医方面也综合现代科学理论, 提出了“慢性病来自于肠道的微生物”的观点。
在肠道微生物与胃肠道关系的研究方面, 美国华盛顿大学基因组科学中心主任杰弗里·戈登课题组在肠道微生物群落结构和胃肠道发育方面的研究具有国际影响力[4]。他们把肥和瘦两组小鼠肠道内的微生物群落分别移植到肠道内没有微生物的小鼠体内, 结果发现, 被移植肥胖小鼠体内微生物群落的小鼠比那些被移植入瘦小鼠体内微生物群落的小鼠长出了更多的脂肪。同时, 他们也研究了利用肠道移植来防治疾病的技术。因感染难辨梭杆菌而引起严重腹泻的病人, 在用抗生素治疗无效后, 接受了来自健康人粪便的肠道微生物的移植, 病人重新恢复了正常的肠道微生物群落结构后病症消失。这种肠道移植技术不仅避免了由抗生素的使用给肠道内有益菌带来的伤害, 而且移植入体内的微生物群落结构还可以调控机体的其他生理机能。
目前人们对肠道菌群的认识不再局限于其对肠道功能的影响。对于肠道菌群与肥胖、心脑血管疾病、Ⅱ型糖尿病、肝性脑病、肿瘤等慢性病之间的关系, 世界各大研究机构也正加大研发力度, 试图破译肠道益生菌与慢性疾病治疗之间的密码。不仅如此, 肠道还是人体的“第二大脑”, 美国迈克尔·格尔森博士在《科学美国人》杂志上称, 控制人类及某些哺乳动物情感的5-羟色胺、多巴胺及多种让人愉快的激素, 95%是由肠道菌群合成的[5]。科学实验数据显示, 婴儿刚出生2h后, 体内就会产生很多微生物, 主要是有益生菌和中性菌。人的一生中肠内益生菌占总菌数的比率有逐年递减的自然趋势, 婴儿出生3~5d肠道内双歧杆菌数占绝对优势 (90%以上) , 之后随着年龄的增长逐渐减少。因此, 人体内的有益菌的数量是衡量人体健康的重要标志之一[6]。
2 益生元在慢性病预防中的作用
综上所述, 肠道健康是身体健康的晴雨表, 在慢性病预防中的作用不容小觑。然而, 我国居民肠道健康问题较为突出, 《2012年中国城市居民健康白皮书》中报道, 95%的被调查者有肠道健康异常表现, 87%有便秘症状, 62%对于肠道养护无意识, 92%对于肠道养护没有采取行动。临床上肠道菌群失调患者常有双歧杆菌数量减少及伴有其他肠道菌群减少或增多。因此增殖患者体内益生菌数量可以改善患者肠道微生态状态。目前, 对肠道菌群的调整手段主要有两种, 服用益生菌补菌和服用益生元补菌[7]。
益生元 (prebiotics) 是指能够选择性地促进宿主肠道内原有的一种或几种有益菌生长繁殖而且不被宿主消化的物质, 通过有益菌的繁殖增多, 抑制有害细菌生长, 从而达到调整肠道菌群, 促进机体健康的目的。益生元的生产一般以秸秆、玉米芯、甘蔗为原料, 通过酶促反应产生, 属于绿色食品。益生元不被人体消化吸收, 可以直达肠道选择性快速增殖肠道中的益生菌, 双向调节肠道便秘和腹泻, 具有见效快、无副作用、无依赖性等优点。益生元的生理作用如下 (图1) 。
2.1 调节肠道菌群平衡, 改善肠道功能
以具有益生元功能的低聚糖为例, 可以从文献中的数据了解到其对肠道菌群的影响。肠道中的细菌种类、数量和定殖部位是相对稳定的, 它们相互协调、相互制约, 共同形成一个微生态系统[8], 摄入低聚糖可促进大肠中的双歧杆菌增殖, 同时抑制肠道有害细菌的增殖, 从而维持肠道内菌群的平衡状态。如每天摄入2~10g低聚糖, 持续数周后, 肠道内的双歧杆菌活菌数平均增加7.5倍, 而有害的产气荚膜梭状芽孢杆菌总数减少了81%。如成人每天摄入5~8g低聚果糖, 两周后每克粪便中双歧杆菌数可增加10~100倍;而低聚木糖每天只需要摄入0.7g, 就能够明显地使双歧杆菌增殖[9,10]。
图1 益生元生理功能
2.2 双向调节便秘和腹泻
肠道内的双歧杆菌、乳酸杆菌发酵益生元产生有机酸, 有机酸能够促进肠道蠕动, 降低肠道内p H值, 增加粪便的水分并保持一定的渗透压, 从而有效预防便秘, 促进排便。
最常见的腹泻是感染性腹泻, 是外源性的细菌感染造成的。通过服用益生元, 增殖有益菌并抑制有害菌的繁殖, 减少肠内腐败产物的生成, 从而缓解腹泻。
2.3 促进营养物质吸收
如上所述有益菌发酵益生元可以降低肠道p H值, 经过小肠的食物中的矿物质如钙盐、镁盐、铁盐、锌盐会发生溶解, 处于离子状态, 易于被肠道上皮吸收。
2.4 合成维生素
益生元通过促进肠道内双歧杆菌的增殖而实现维生素合成。双歧杆菌可以制造出维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、叶酸、烟酸。据报道, 肠内有双歧杆菌的婴儿, 血液中维生素B1的浓度比没有双歧杆菌的婴儿高。另有报告指出, 粪便中的双歧杆菌占优势时, 血液和尿中维生素B1的含量会增加2~3倍[11]。
2.5 保肝功能
肠内有益菌的大量增殖可以减少有毒代谢物的形成, 从而减轻肝脏分解毒素的负担。
目前市场上常见的益生元产品大多数以低聚糖为配料, 包括低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖等。其中以低聚木糖增殖双歧杆菌的效果最佳[12], 其酸热稳定性较好, 应用范围广泛。自2007年国家推进公众营养改善益生元项目以来, 益生元作为食品配料越来越多地被应用于普通食品、保健食品中, 对提升国民健康水平, 预防慢性病有重要的战略意义。
3 小结与展望
慢性病可防可治, 大多数慢性病与患者的个人观念及生活行为习惯密切相关, 因此在慢性病的防治过程中, 患者要增强主动参与性、加强自我管理。通过运动与饮食保持肠道的健康水平, 益生元类产品具有调节肠道菌群的功能, 在日常保健中可选择性服用。
参考文献
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