益生(shēng)元作(zuò)為(wèi)一種膳食補充劑，通(tōng)過選擇性的刺激一種或少(shǎo)數(shù)菌落中細菌的生(shēng)長與活性而對寄主産生(shēng)有(yǒu)益的影(yǐng)響，從而改善寄主健康的不可(kě)被消化的食品成分。針對益生(shēng)元的主要特性，本文介紹了益生(shēng)元的類型、應用領域及未來(lái)發展趨勢。 關鍵詞：益生(shēng)元，腸道(dào)菌群，膳食補充劑，低(dī)聚糖 益生(shēng)元（Prebiotics）是這樣一種物質：它是一種膳食補充劑，通(tōng)過選擇性的刺激一種或少(shǎo)數(shù)種菌落中的細菌的生(shēng)長與活性而對寄主産生(shēng)有(yǒu)益的影(yǐng)響從而改善寄主健康的不可(kě)被消化的食品成分。益生(shēng)元具有(yǒu)激活體(tǐ)內(nèi)益生(shēng)菌增殖、抑制(zhì)有(yǒu)害菌，激發細胞活力、增強人(rén)體(tǐ)免疫力的健康作(zuò)用。 益生(shēng)元主要存在于母乳、蜂蜜及大(dà)豆、洋蔥、大(dà)蒜等 30000 多(duō)種植物中。包括各種寡糖類物質（Oligosaccharides）或稱低(dī)聚糖(由 2～10 個(gè)分子單糖組成）。産品包括低(dī)聚果糖，低(dī)聚半乳糖，菊粉，聚葡萄糖，低(dī)聚異麥芽糖，抗性糊精，抗性澱粉，低(dī)聚甘露糖，海藻糖，低(dī)聚木糖，水(shuǐ)蘇糖, 殼聚糖，乳酮糖，帕拉金糖，龍膽低(dī)聚精和(hé)大(dà)豆低(dī)聚糖。
近幾年來(lái)，無論國際還(hái)是國內(nèi)食品市場(chǎng)，益生(shēng)元作(zuò)為(wèi)食品添加劑的重要組成部分，它的應用日益廣泛。随着功能食品、功能飲料、功能乳品，營養品的快速發展，益生(shēng)元的市場(chǎng)容量也在急劇(jù)擴張[1]。同時(shí)益生(shēng)元還(hái)應用于保健食品、醫(yī)藥、飼料等方面。對于功能食品而言如今早已是大(dà)勢所趨，随着人(rén)們物質生(shēng)活的不斷提高(gāo)功能性食品越來(lái)越受到人(rén)們的青睐。 低(dī)聚果糖是低(dī)聚糖的一種，FOS 是 Fructooligosaccharide 的簡稱，低(dī)聚果糖分為(wèi)蔗-果型低(dī)聚果糖和(hé)果-果型低(dī)聚果糖，其中蔗-果型低(dī)聚果糖主要由在蔗糖（F）的果糖殘基上(shàng)通(tōng)過β（2→1）糖苷鍵連接 1～4 個(gè)果糖基（F）所形成的蔗果三糖（GF2）、蔗果四糖（GF3）、蔗果五糖（GF4）和(hé)蔗果六糖（GF5）的混合物。 低(dī)聚果糖是公認的典型益生(shēng)元，也是一種水(shuǐ)溶性膳食纖維，天然存在于自然界多(duō)種植物中。由于其顯著的健康功效、良好的加工性能和(hé)卓越的口感，廣泛應用于保健食品、嬰幼兒配方食品、乳制(zhì)品、飲料、烘焙食品中。 低(dī)聚半乳糖（GOS）是一種具有(yǒu)天然屬性的功能性低(dī)聚糖，其分子結構一般是在半乳糖或葡萄糖分子上(shàng)連接 1~7 個(gè)半乳糖基，即 Gal-(Gal)n-Glc/Gal(n 為(wèi) 0-6)。低(dī)聚半乳糖又稱為(wèi)“半乳寡糖”，是一種益生(shēng)元，人(rén)體(tǐ)不能吸收，但(dàn)可(kě)以促進大(dà)腸內(nèi)益生(shēng)菌的生(shēng)長及活躍度。 菊粉（Inulin）是自然界中天然存在的果聚糖，由不同鏈長的果糖聚合而成。它存在于多(duō)種植物體(tǐ)內(nèi)，目前工業化生(shēng)産的菊粉主要來(lái)源植物為(wèi)菊芋和(hé)菊苣。菊粉具有(yǒu)天然水(shuǐ)溶性膳食纖維和(hé)益生(shēng)元的雙重功效，對人(rén)體(tǐ)具有(yǒu)調節腸胃功能、促進礦物質、改善脂質代謝，控制(zhì)體(tǐ)重、促進體(tǐ)內(nèi)維生(shēng)素合成等多(duō)種生(shēng)理(lǐ)功效，是一種來(lái)自植物的天然健康食品配料[2]。天然菊粉經水(shuǐ)解等過程，還(hái)可(kě)派生(shēng)出低(dī)聚果糖等一系列健康配料。 聚葡萄糖（polydextrose)是一種水(shuǐ)溶性的膳食纖維。為(wèi)白色或類白色固體(tǐ)顆粒，進入人(rén)體(tǐ)消化系統後，産生(shēng)特殊的生(shēng)理(lǐ)代謝功能，從而防治便秘及脂肪沉積。 自然界中低(dī)聚異麥芽糖極少(shǎo)以遊離狀态存在，但(dàn)作(zuò)為(wèi)支鏈澱粉或多(duō)糖的組成部分，在某些(xiē)發酵食品如醬油、黃酒或酶法葡萄糖漿中有(yǒu)少(shǎo)量存在。 工業上(shàng)以澱粉為(wèi)原料生(shēng)産低(dī)聚異麥芽糖需要一種酶，此酶為(wèi) α-葡萄糖苷酶，又名葡萄糖基轉移酶，簡稱 α-糖苷酶。它能切開(kāi)麥芽糖和(hé)麥芽低(dī)聚糖分子結構中 α-1，6 糖苷鍵，并能将遊離出來(lái)的一個(gè)葡萄糖殘基轉移到另一個(gè)葡萄糖分子或麥芽糖或麥芽三糖等分子中的 α-1，6 位上(shàng)，形成異麥芽糖、異麥芽三糖、異麥芽四糖、異麥芽五糖和(hé)潘糖等。 抗性糊精是由澱粉加工而成，是将焙烤糊精的難消化成分用工業技(jì)術(shù)提取處理(lǐ)并精煉而成的一種低(dī)熱量葡聚糖，屬低(dī)分子水(shuǐ)溶性膳食纖維。抗性糊精和(hé)通(tōng)常的澱粉酵素分解物有(yǒu)所不同，除了澱粉原本擁有(yǒu)的 α-1,4、α-1,6 葡萄糖苷之外，還(hái)擁有(yǒu) α-1,2、α-1,3 鍵合的葡萄糖苷結構及很(hěn)發達的分支構造 α-1,4、α-1,6 葡萄糖苷。 益生(shēng)元生(shēng)理(lǐ)功效 益生(shēng)元可(kě)以在體(tǐ)內(nèi)促進腸道(dào)有(yǒu)益菌的生(shēng)長和(hé)繁殖，形成微生(shēng)态競争優勢，優化腸道(dào)微生(shēng)态平衡，進而提高(gāo)免疫力，以保持機體(tǐ)健康。同時(shí)，又能夠改善腸道(dào)微生(shēng)态[3]，例如：低(dī)聚糖類物質能夠促進腸道(dào)有(yǒu)益菌雙歧杆菌及乳酸杆菌的大(dà)量增殖， 同時(shí)有(yǒu)益菌代謝産生(shēng)的短(duǎn)鏈脂肪酸和(hé)一些(xiē)抗菌物質可(kě)直接抑制(zhì)外源性緻病菌和(hé)腸腐敗菌如拟杆菌屬、梭菌屬和(hé)大(dà)腸埃希菌類的生(shēng)長繁殖。 迄今已鑒定的益生(shēng)元大(dà)多(duō)可(kě)以促進雙歧杆菌增殖的，其作(zuò)用機制(zhì)是益生(shēng)元選擇性刺激腸道(dào)中衆多(duō)菌群中的雙歧杆菌的增殖。這可(kě)能是由于雙歧杆菌利用這類基質生(shēng)長的效率比其他微生(shēng)物相對更高(gāo)，并且能耐受短(duǎn)鏈脂肪酸（SCFA）和(hé)發酵所引起的酸化微環境的原因。分析長雙歧杆菌基因組揭示了專門(mén)對各種不同碳水(shuǐ)化合物進行(xíng)分解代謝的大(dà)量蛋白質序列，無疑這些(xiē)有(yǒu)助于提高(gāo)在腸道(dào)環境中的競争力。 益生(shēng)元可(kě)誘導腸道(dào)中雙歧杆菌菌群增大(dà)10-100倍，益生(shēng)元的雙歧因子效果同雙歧杆菌群原來(lái)大(dà)小(xiǎo)成反比關系，這種影(yǐng)響比益生(shēng)元劑量的影(yǐng)響還(hái)要大(dà)。 2.2 益生(shēng)元可(kě)溶性膳食纖維特性 低(dī)聚糖類益生(shēng)元具有(yǒu)可(kě)溶性膳食纖維的基本特性。如可(kě)降低(dī)糞便pH值；減少(shǎo)有(yǒu)毒代謝物；增加糞便體(tǐ)積和(hé)水(shuǐ)分、加速腸腔蠕動、減輕便秘；具有(yǒu)潔腸通(tōng)便、排毒解毒的功能。除此之外，低(dī)聚糖類益生(shēng)元還(hái)具有(yǒu)良好的耐消化性，不易被唾液、胰液、腸液中的酶類所分解，可(kě)以一直到達大(dà)腸，被腸道(dào)細菌代謝。 雖然益生(shēng)元的作(zuò)用機制(zhì)很(hěn)大(dà)程度上(shàng)是理(lǐ)論性的，但(dàn)可(kě)以采用的合理(lǐ)假設包括改善微生(shēng)物菌群的活動和(hé)菌群的代謝活動，其好處是增強腸道(dào)定植抗力、促進礦物質元素吸收、提高(gāo)免疫力、營養和(hé)短(duǎn)鏈脂肪酸（SCFA）的抗腫瘤作(zuò)用，通(tōng)便和(hé)減少(shǎo)有(yǒu)害微生(shēng)物代謝。 人(rén)體(tǐ)攝入功能性低(dī)聚糖導緻雙歧杆菌的量增多(duō)，腸內(nèi)雙歧杆菌發酵低(dī)聚糖産生(shēng)大(dà)量醋酸和(hé)乳酸等短(duǎn)鏈脂肪酸，能促進腸道(dào)的蠕動、增加糞便濕潤度，并保持一定的滲透壓，故可(kě)以改善和(hé)防止便秘。研究表明(míng)，日服6-12g低(dī)聚糖，一周內(nèi)有(yǒu)明(míng)顯的抗便秘效果。 低(dī)聚糖類益生(shēng)元經微生(shēng)物發酵後可(kě)降低(dī)腸道(dào)pH值，提高(gāo)礦物質溶解性，從而促進大(dà)腸中鈣、鎂等礦物質的吸收。研究發現，通(tōng)過補充FOS可(kě)增加大(dà)鼠對鈣、鎂的吸收，股骨中鈣的含量增加，并且防止食糞癖的發生(shēng)，尤其提高(gāo)FOS對鎂吸收的刺激性效應。GOS的攝入不僅可(kě)有(yǒu)效促進腸道(dào)對鈣的吸收，還(hái)可(kě)以降低(dī)腸道(dào)對鈉的吸收，同時(shí)升高(gāo)鉀的吸收率。 益生(shēng)元可(kě)被雙歧杆菌、乳酸杆菌等有(yǒu)益菌群利用産生(shēng)代謝産物，而代謝産物反之又能促進其消化、生(shēng)長和(hé)增殖，從而刺激了腸道(dào)免疫器(qì)官生(shēng)長，提高(gāo)巨噬細胞的活性，提高(gāo)了機體(tǐ)的抗體(tǐ)水(shuǐ)平[4]。 對低(dī)聚糖類益生(shēng)元的免疫調節作(zuò)用檢驗證明(míng)，低(dī)聚糖多(duō)具有(yǒu)明(míng)顯提高(gāo)抗體(tǐ)形成細胞數(shù)及NK細胞活性，增強免疫功能的作(zuò)用。大(dà)量動物實驗表明(míng)，雙歧杆菌在腸道(dào)的大(dà)量增殖有(yǒu)抗癌作(zuò)用，這種作(zuò)用歸功于雙歧杆菌的細胞，細胞壁和(hé)細胞間(jiān)的物質使機體(tǐ)的免疫力提高(gāo)。 益生(shēng)元還(hái)可(kě)以影(yǐng)響脂肪代謝。對糖尿病大(dà)鼠所做(zuò)的實驗表明(míng)，使用低(dī)聚木糖代替飼料中的糖後，病鼠血清膽固醇和(hé)甘油三酯下降。同樣對于FOS做(zuò)了實驗，由實驗結果可(kě)以看出血脂降低(dī)。 2.8 益生(shēng)元還(hái)能增強人(rén)體(tǐ)免疫力 雙歧杆菌、乳酸杆菌等有(yǒu)益菌群利用益生(shēng)元的營養會(huì)促進自身的生(shēng)長和(hé)增殖， 從而刺激巨噬細胞産生(shēng)活性，被激活的巨噬細胞将分泌抗菌素，又會(huì)促進淋巴細胞分裂增殖，使腸道(dào)免疫器(qì)官生(shēng)長，從而提高(gāo)機體(tǐ)免疫力。 日常飲食中經常食用益生(shēng)元将有(yǒu)利于人(rén)體(tǐ)營養與健康，可(kě)以在早餐谷物如，燕麥片、脆米片中添加低(dī)聚果糖，還(hái)可(kě)以食用富含低(dī)聚糖的飲料、糖果、糕點及保健食品，對于不能進行(xíng)母乳喂養而必須依靠人(rén)工喂養的嬰兒，為(wèi)了幫助其健全腸道(dào)屏障功能，可(kě)以選擇添加了低(dī)聚果糖、低(dī)聚半乳糖的嬰幼兒乳品。 益生(shēng)元在各類食品中已被廣泛應用，如酸乳、乳飲料、果汁飲料、焙烤食品、谷物早餐、嬰兒食品等。随着益生(shēng)元促進腸道(dào)健康的功能已獲得(de)越來(lái)越多(duō)的科學數(shù)據支持，益生(shēng)元的市場(chǎng)正在呈現良好的增長趨勢。 益生(shēng)元易溶于水(shuǐ)，低(dī)聚糖類益生(shēng)元可(kě)調節飲料的滲透壓，促進營養物質和(hé)水(shuǐ)分的吸收，因此在各種飲料中應用比較廣泛。在酸性飲料中，低(dī)聚糖能夠清理(lǐ)腸道(dào)，排除毒素。在日本低(dī)聚異麥芽糖被稱為(wèi)“美麗(lì)因子”，被添加到美容，減肥飲料中，需求量不斷增大(dà)。 嬰幼兒營養品一般包含嬰幼兒奶粉及其他維生(shēng)素，益生(shēng)菌，DHA，補鈣産品，補鐵(tiě)産品等。 當前，由于奶粉是嬰幼兒的主要食品來(lái)源，多(duō)數(shù)嬰幼兒奶粉廠家(jiā)将嬰幼兒生(shēng)長需要的 DHA，維生(shēng)素，益生(shēng)菌以及補鐵(tiě)補鈣産品加入嬰幼兒奶粉中，形成嬰幼兒配方奶粉[5]。益生(shēng)元如低(dī)聚果糖，低(dī)聚半乳糖和(hé)菊粉作(zuò)為(wèi)益生(shēng)元添加在嬰幼兒營養品中。 由于低(dī)聚糖類益生(shēng)元多(duō)具有(yǒu)純正清爽的甜味，具有(yǒu)優良的生(shēng)理(lǐ)活性和(hé)保健功能，且保濕性好，易于加工，可(kě)廣泛應用于飲料、糖果、糕點、面包、點心及各種保健食品中，例如在果醬生(shēng)産過程中低(dī)聚半乳糖不會(huì)在蒸煮過程中分解，對添加後的最終産品甜度能很(hěn)好控制(zhì)。 由于益生(shēng)元能被動物的雙歧杆菌、乳酸杆菌等有(yǒu)益菌群利用，在腸道(dào)占優勢後起整腸作(zuò)用[6]，同時(shí)，有(yǒu)益菌群的代謝還(hái)可(kě)促進飼料消化，達到促進生(shēng)長和(hé)增重的作(zuò)用，并刺激腸道(dào)免疫器(qì)官生(shēng)長，故益生(shēng)元可(kě)作(zuò)為(wèi)功能添加劑應用于飼料工業。 由于人(rén)們健康意識的提高(gāo)，國內(nèi)外對保健品需求将促進菊粉産業的發展。美國 FDA 已宣布菊粉作(zuò)為(wèi)公認的安全（GRAS）産品，這為(wèi)其在藥物應用中的推廣鋪平了道(dào)路。 制(zhì)藥行(xíng)業的增長預計(jì)将在未來(lái)六年對菊粉市場(chǎng)産生(shēng)積極影(yǐng)響。 菊粉是一種重要的植物提取物。植物提取物行(xíng)業為(wèi)大(dà)健康産業中的重要環節之一，為(wèi)國家(jiā)重點鼓勵類行(xíng)業。 低(dī)聚果糖(Fructooligosaccharides，簡稱 FOS)，也稱蔗果低(dī)聚糖或果寡糖，廣泛存在于自然界中，如菊苣、菊芋、大(dà)蒜、洋蔥、雪蓮果、牛蒡屬植物、朝鮮薊、香蔥、香蕉、燕麥、小(xiǎo)麥、黑(hēi)麥、蜂蜜、蘆筍等。由于地域和(hé)生(shēng)活習慣的差異，根據低(dī)聚果糖的原料和(hé)生(shēng)産工藝不同分為(wèi)兩種：菊苣來(lái)源的菊苣低(dī)聚果糖和(hé)蔗糖來(lái)源的蔗糖低(dī)聚果糖。 低(dī)聚果糖作(zuò)為(wèi)優秀的功能健康食品和(hé)安全的食品配料，在世界範圍內(nèi)具有(yǒu)極高(gāo)的市場(chǎng)認可(kě)度，被廣泛應用于乳制(zhì)品、保健食品、飲料、糖果、烘焙等食品行(xíng)業中。它是世界科學界公認的三大(dà)天然益生(shēng)元之一。 80 年代末，美國食品與藥品監督管理(lǐ)局（FDA）、聯合國糧農組織（FAO）和(hé)世界衛生(shēng)組織（WHO）均批準聚葡萄糖（水(shuǐ)溶性膳食纖維）為(wèi)安全的食品添加劑，列入美國食品化學品法典（FCC）。 随後日本、韓國、馬來(lái)西亞、新加坡、中國等多(duō)個(gè)國家(jiā)批準使用聚葡萄糖，其中日本厚生(shēng)省将聚葡萄糖定為(wèi)食品。 目前世界上(shàng)超過 57 個(gè)國家(jiā)批準聚葡萄糖應用于食品中，其中 56 個(gè)國家(jiā)允許其使用 1Kal/g的能量标簽，聚葡萄糖在以下國家(jiā)被承認為(wèi)膳食纖維：阿根廷、澳大(dà)利亞、奧地利、比利時(shí)、巴西、文萊、捷克、芬蘭、法國、印尼、意大(dà)利、日本、馬來(lái)西亞、墨西哥(gē)、新西蘭、挪威、中國（含台灣地區(qū)）、菲律賓、波蘭、俄羅斯、新加坡、南韓、泰國、英國、美國及越南，且在不斷獲得(de)越來(lái)越多(duō)的國家(jiā)認可(kě)。 綜上(shàng)所述，益生(shēng)元作(zuò)為(wèi)一個(gè)新的領域，對于人(rén)類的營養與健康具有(yǒu)十分重要的意義。随着對腸內(nèi)微生(shēng)物研究的深入，益生(shēng)元在食品工業、飼料工業及至制(zhì)藥業等行(xíng)業中将發揮着越來(lái)越重要的作(zuò)用。 1. 益生(shēng)元與人(rén)體(tǐ)健康.中國食品報； 2. 益生(shēng)元在特膳食品中的應用研究．中國食品報； 3. 黃婧，辛修鋒.不同功能性低(dī)聚糖的益生(shēng)元功效比較[J]．中國食品添加劑； 4. 周景欣，袁傑利，李新倉.幾種益生(shēng)元制(zhì)劑對腸道(dào)菌群作(zuò)用效果的研究[J]. 《中國微生(shēng)态學雜志(zhì)》 - 2008； 5. 遲玉傑，保健食品學[M].中國輕工業出版社.2016.05； 6. 王 輝，益生(shēng)元的營養及應用研究進展[J]．《廣州食品工業科技(jì)》，2017.09.12. 來(lái)源：中國食品添加劑和(hé)配料協會(huì)-禹城功能糖協會(huì)
