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1、益生素與益生菌南昌大學(xué)中德聯(lián)合研究院曹郁生主要內(nèi)容1.簡介2.腸道菌群和營養(yǎng)代謝3.益生菌的功能4.益生菌的選擇5.小結(jié)1.簡介1.1發(fā)展概況1.1.1古老的文明1.1.2年輕的領(lǐng)域1.2幾個概念1.2.1益生菌（probiotics）1.2.2益生素（prebiotics）1.2.3合生元（synbiotics）1.1發(fā)展概況1.1.1古老的文明。微生物在食品中的應(yīng)用可以追溯到數(shù)千年以前，其中人們最熟悉的應(yīng)當(dāng)是酒、酸奶和其他發(fā)酵飲料，這是人類文明的一個組成部分，也是益生菌制劑悠久歷史的見證。1.1.2年輕的領(lǐng)域益生菌在理論
2、上的概念是在二十世紀(jì)初期才提出來的，而將其作為一個專門的科學(xué)領(lǐng)域進行研究開發(fā)，則是二十世紀(jì)80年代以來的事情。1）梅契尼科夫的理論2）酸奶風(fēng)靡歐亞3）腸道菌群的秘密1.2幾個概念1.2.1益生菌(probiotics)Havenaar（1992年）：“益生菌是單個或多種微生物的活菌培養(yǎng)物，當(dāng)用于動物或人時，可通過促進天然微生物菌群的特性而對宿主產(chǎn)生有益的影響”。EC（1999）：用做食品成分、有益健康的活的微生物。1.2.2益生素（prebiotics）益生素是一類宿主不能消化的食物成分，能選擇性地促進腸道某種或某些有益微生
3、物生長，從而產(chǎn)生有益的影響。目前最常用的是功能性低聚糖，如大豆低聚糖（Soybeanoligosaccharide）、低聚果糖（Fructooligosaccharide）、乳酮糖（Lactulose）、異麥芽低聚糖（Isomaltooligosaccharide）等。1.2.3合生元（synbiotics）是將益生素與益生菌結(jié)合使用，共同產(chǎn)生效應(yīng)，維持和增加有益菌群的數(shù)量。目前國內(nèi)外已有產(chǎn)品。2.腸道菌群和營養(yǎng)代謝2.1結(jié)腸中碳水化合物的代謝2.2蛋白質(zhì)酶解和氨基酸發(fā)酵2.3脂類代謝2.4短鏈脂肪酸2.5結(jié)腸中毒性物質(zhì)的去
4、除2.1結(jié)腸中碳水化合物的代謝2.1.1內(nèi)源性碳水化合物的代謝2.1.2外源性碳水化合物的代謝2.1.1內(nèi)源性碳水化合物的代謝主要包括粘蛋白（mucin）和其他糖蛋白。1）粘蛋白的代謝粘蛋白為杯狀細胞（gobletcell）所分泌，猶如消化道黏膜表面的保護屏障，對維持結(jié)腸的健康有著非常重要的作用。粘蛋白的降解可能是多種微生物持續(xù)協(xié)同作用的結(jié)果，這些細菌的純培養(yǎng)物只能在有限的程度內(nèi)降解粘蛋白。2）其他糖蛋白的代謝類似粘蛋白寡糖的其他糖類，包括細菌細胞壁的一些物質(zhì)、腸上皮細胞的鞘糖脂類（glycosphingolipids）。2
5、.1.2外源性碳水化合物的代謝2.1.2.1非淀粉多糖（nonstarchpolysaccharides，NSP）2.1.2.2抗性淀粉（resistantstarch）2.1.2.3低分子量碳水化合物2.1.2.4有雙歧因子作用的碳水化合物2.1.2.1非淀粉多糖（nonstarchpolysaccharides,NSP）NSP一般指進入結(jié)腸可被發(fā)酵的纖維素。NSP包括植物細胞壁的主要組分（纖維素、半纖維素、木聚糖、果膠等），植物和種子多糖（菊糖、β-葡聚糖等）。結(jié)腸內(nèi)有多種細菌參與NSP的降解，主要是擬桿菌屬，尤其是脆弱
6、擬桿菌類群（Bacteroidesfragilis），以及雙歧桿菌、瘤胃球菌和真桿菌。2.1.2.2抗性淀粉（resistantstarch）有些淀粉可以抵抗小腸胰淀粉酶的消化而進入結(jié)腸，這些抗消化的淀粉稱之為抗性淀粉?？剐缘矸勰鼙荒c道微生物發(fā)酵，因而對菌群的組成和代謝活性影響較大。動物實驗證明，抗性淀粉可提高腸道細菌酶的活性，降低氨的濃度，增加乳桿菌和雙歧桿菌的數(shù)量（10~100倍）。在生理、治療方面具有意義。2.1.2.3低分子量碳水化合物食品攝入后，部分小分子量碳水化合物受到其他高分子物質(zhì)的保護，或者快速通過腸道而免于
7、消化，其中有一些重要的雙糖，如蔗糖、乳糖等，約有4%以上的蔗糖通過這種方式進入后腸。除上述糖類，還有一些不能在小腸水解的低分子量碳水化合物，主要是天然的寡聚糖，如水蘇糖、棉子糖等。還有乳酮糖、帕拉金糖、木糖醇、乳糖醇等。2.1.2.4有雙歧因子作用的碳水化合物人體不能吸收但可被腸道細菌發(fā)酵的碳水化合物攝入后，能刺激腸道內(nèi)雙歧桿菌和乳桿菌的生長。這些促進體內(nèi)有益菌生長的物質(zhì)，一般稱作雙歧因子（bifidusfactor）。如低聚果糖、菊糖、棉子糖等。大多不能被機體或某些有害細菌利用，而只能被乳桿菌和雙歧桿菌利用，從而促進這些微
8、生物的生長。2.2蛋白質(zhì)酶解和氨基酸發(fā)酵膳食及內(nèi)源性蛋白和肽：1）經(jīng)宿主消化道和細菌的蛋白酶和肽酶水解生成氨基酸；2）氨基酸經(jīng)細菌代謝，生成三類產(chǎn)物：H2、CO2、CH4、H2S及硫醇由呼吸和胃腸氣中排出；氨、酚、吲哚、胺從尿中排出；有機酸供給宿主生物合成和產(chǎn)能反應(yīng)。2.3脂類代謝2.3.
