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【科普營養】益生菌、益生元、合生元...傻傻分不清

作者:王序

中共黨員,醫學博士,注冊營養師

廣東省人民醫院營養科醫師,從事營養與慢性代謝性疾病的臨床及科研工作。

主持國家自然科學基金青年項目1項,廣東省營養膳食與健康重點實驗室開放基金項目1項,參與國家自然科學基金重點項目1項、面上項目2項、廣州市健康醫療協同創新重大專項1項,共發表SCI論文15篇,其中以第一作者(含共一)在代謝性疾病領域權威期刊J Clin Endocrinol Metab、Diabetes & Metab、Atherosclerosis上發表論文4篇。

文章來源:粵營養越健康

已授權《中國臨床營養網》轉載

隨著腸道菌群/腸道微生態研究的不斷深入,以及大健康產業的迅猛發展,大家時常可以在廣告中看到標注有“益生菌”、“益生元”、“合生元”、“共生元”、“后生元”這些聽上去非常接近,但又覺得有哪里不同的產品。

它們到底是何方神圣?它們會有什么樣的功效?它們之間又有什么相互作用關系呢?你是不是已經傻傻分不清了呢?

別急~小編將在推文中把所有的疑問統統為您解開!
Q1、什么是腸道菌群?
要回答上面的那些問題,我們首先得來了解一下什么是腸道菌群。
(圖片來源:微信公眾平臺公共圖片庫)

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落,包括40多個菌屬,400到500種菌種,數量多達100萬億,是人體細胞量的10余倍,重量上相當于一個人的肝臟。

不同人的腸道菌群,其組成和數量存在著個體差異,可能受個體先天性的遺傳控制,也可能受個體后天性的環境因素、飲食習慣、疾病狀態與藥物等的影響。

根據與人類這一宿主的關系,腸道菌群又可以分為有益菌(如雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌等)、有害菌(如葡萄球菌、綠膿桿菌等)及中性菌(如腸球菌、大腸桿菌等),其相互協調、相互制約,共同構成了一個復雜的、動態平衡的體系。而一旦這種平衡遭到破壞就會引發諸多疾病,特別是一些慢性代謝性疾病,如炎癥性腸病、肥胖、糖尿病、代謝綜合癥、自身免疫性疾病、心血管病等等。

因為腸道菌群的復雜性,吸引了很多科學家開展了各個層面的研究,現有的一些證據提示,定植在人體腸道中的菌群可能有以下多方面的功能:

(圖片來源:網絡公開渠道

Q2、什么是益生菌?

根據聯合國糧食及農業組織與世界衛生組織(FAO/WHO)、國際益生菌和益生元科學協會(ISAPP)以及中國營養學會《益生菌與健康專家共識》中給出的定義,益生菌是指當給予一定數量時,能夠給宿主帶來健康益處的活的微生物。

它們絕大多數“居住”于人體的消化道及生殖系統之中,可以通過多種方式增強人體健康,能夠產生明確的健康功效,諸如改善腸道微生物的組成結構,調節人體免疫功能,預防或減輕多種疾病的發生,例如益生菌可以預防艱難梭菌相關性腹瀉,輔助治療胃幽門螺桿菌感染。
目前可用于食品和膳食補充劑工業生產的益生菌菌株大多屬于乳酸桿菌類(如鼠李糖乳桿菌、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌)、雙歧桿菌類(如長雙歧桿菌、動物雙歧桿菌、嬰兒雙歧桿菌、嗜熱雙歧桿菌)、嗜熱鏈球菌、馬克斯克魯維酵母等。而在我國,比較常見的益生菌有20多種。

特別需要強調的是,益生菌具有菌株特異性,也就是說當我們談到益生菌時,必須明確到菌株號(例如鼠李糖乳桿菌Lr-32、長雙歧桿菌BB536等),否則都是不準確的。

此外,由于絕大多數益生菌都是厭氧菌,被人體口服后,它們可能會在通過胃和小腸的過程中死亡,只有當數量龐大時,或進行較好的包衣處理后,極少數“幸運者”才能進入大腸并存活下來,所以服用益生菌制劑時需要特別注意以下2點:

①一般飯后用溫開水或溫牛奶沖服,避免水溫過高;

②活菌制劑與抗酸藥、抗菌藥、藥用活性炭等一起服用可能會減弱療效,應避免同服或應至少間隔2小時左右。

Q3、什么是益生元?

了解完“益生菌”之后,我們再來聊聊它的好搭檔“益生元”。

益生元的概念由益生元之父格倫·吉布索提出,指一些不被宿主消化吸收卻能夠選擇性地促進體內有益菌的代謝和增殖,從而改善宿主健康的有機物質(一般為非淀粉多糖或低聚糖)。

而根據2021年中國營養學會發布的《益生元與健康專家共識》中所描述,益生元是一類不能被人體吸收利用、但能被特定微生物(如腸道中的有益菌)選擇性利用的食物成分,從而起到給宿主帶來健康益處的作用。

益生元雖然不能直接對機體起作用,但它能促進益生菌的生長繁殖,抑制致病菌在腸道的定植和生長,從而改善腸道微生態,通俗的說,益生元就是益生菌的“養料”或“食物”。

例如低聚半乳糖能促進雙歧桿菌的生長,并能被腸道菌群發酵成短鏈脂肪酸,從而有助于改善腸道生理功能。不僅如此,還有部分益生元具有改善鈣吸收和促進骨健康,幫助改善大便性狀和頻率,促進營養素的代謝的作用,甚至可作用于免疫系統,減少感染和過敏風險。

國際益生菌和益生元科學協會(ISAPP)最新定義指出菊粉(如下圖所示)、低聚果糖、低聚半乳糖等寡糖和多糖,植物提取物,多不飽和脂肪酸,酚類等均可作為益生元使用,但證據等級較高的還是經典定義中的那幾類低聚糖。

目前,大多數的益生元被當作食品添加劑,用于涂抹醬、乳制品、餅干、巧克力、谷類食品等的制作,而乳果糖則是醫院常見的益生元成分。此外,益生元還存在于許多天然的高纖維食物中,如一些水果、蔬菜和谷物等(如下圖所展示)。

(圖片來源:網絡公開渠道

Q4、什么是合生元?

當我們了解完益生菌和益生元這“兩員大將”后,想要理解“合生元”這個概念就so easy了~

合生元是為了克服益生菌在宿主胃腸道定植存活困難這一大問題而開發出來的。合生元又被稱為共生元或合生素,是同時結合了益生菌和益生元以達到增效目的的一類新型膳食補充劑。

合生元能通過選擇性刺激一種或多種益生菌的生長和/或激活其代謝,從而對宿主產生有益的影響,以改善活微生物膳食補充劑在胃腸道中的存活和定植,使益生菌和益生元協調作用,共同對抗疾病,維護機體的微生態平衡。       

簡單來說合生元就是“益生菌+益生元”這樣的組合體,同時具有兩者的作用,但實際上則并非是簡單的相加。

那怎樣更好的理解這個概念呢?

通過選用特定的益生元(或再加入部分維生素、微量元素等),使某類或某一組益生菌的數量和活性有選擇性地增加,從而使益生菌的作用更加顯著和持久。


目前常見的合生元主要存在于保健食品或嬰兒配方奶粉中,常用于補充人體益生菌不足、腸道菌群失衡、體質虛弱、食欲不振、大便干燥等癥狀。市面上常見的制劑組合有:

  • 乳酸菌+乳糖醇組合

  • 雙歧桿菌+低聚果糖組合

  • 雙歧桿菌+低聚半乳糖組合

  • ......

合生元正逐漸成為微生物、食品科學、營養學等領域的研究熱點,越來越多的研究發現,合生元制劑在維持腸道菌群平衡、改善肝硬化患者的肝功能、提高免疫調節能力,以及降低術后感染發生等方面均具有一定功效。

Q5、什么是后生元?

(圖片來源:網絡公開渠道

相較于前面介紹的三個健康小衛士,大家對于“后生元”可能都比較陌生。不過這一概念確實出現得比較晚。

科研人員在既往的臨床研究中發現,使用益生菌、益生元或合生元治療某些疾病時,可能會出現效果不佳或是起效過慢的情況,進一步的研究發現這是因為益生菌在進入人體消化道后需要完成定植,通過競爭胃腸道黏附位置、平衡腸道菌群,才能達到促進身體健康的功效。
那么怎樣才能解決這個問題呢?
研究人員發現直接采用活菌的的代謝成分或是菌體成分在一些情況下可以更快更好的產生有益效果。因此,科學家就將益生菌的菌體本身、代謝物、或是裂解產物命名為后生元。

國際益生菌和益生元科學協會(ISAPP)也在Nature Reviews子刊上發表了關于后生元的定義和范圍的共識聲明,指出后生元是“對宿主健康有益的無生命微生物和/或其成分的制劑”。

現在市售的許多后生元是一些益生菌的滅活菌株,比如乳桿菌科的某些屬以及雙歧桿菌屬。然而從上面的定義可以看出,后生元不僅僅就是滅活的益生菌或由益生菌制成的。


那么后生元有什么過人之處或者具體的功效呢?

現有的一些研究發現,經過篩選的后生元,其增強免疫力的功效可優于原活菌,即使經由高溫作用或腸胃消化液處理,仍保有高度生理活性。

此外,也有部分研究發現:

  • 后生元作用于腸道,可以發揮消炎、抗菌,增強腸道屏障功能的功效;

  • 后生元作用于機體其他系統,可以發揮抗氧化、維持葡萄糖穩態、降低膽固醇水平、降血壓的功效,甚至還可以幫助抗焦慮、抗抑郁。


(圖片來源:網絡公開渠道
   

需要提醒大家的是,目前關于后生元的確切作用機制尚未完全闡明,有關后生元的功能特性研究正逐步增加中。 

但是相較于益生菌和益生元,后生元有自己獨特的優勢,包括了:


  • 更高的安全性(滅活菌)

  • 能更快速地發揮機能性見效快)

  • 無人群限制(全人群)

  • 更強的穩定性(易保存)

  • 更為靈活的用法(靈活用)

< 總結一下 >
最后,我們用5句話來把內容做一個總結:
  • 益生菌是有健康益處的活細菌;
  • 益生元是益生菌的食物;
  • 合生元是益生菌和特定益生元的混合物;
  • 后生元則是無生命的益生菌及其代謝產物;
它們都是腸道健康的小衛士。

上面這些知識,您都掌握了嗎?

注:如果您需要營養相關指導,住院期間可由營養科會診,出院后可前往營養科門診就診 ~

參考文獻:

[1] 《益生菌與健康專家共識》,中國營養學會益生菌益生元與健康分會,2019-5-29
[2] 《益生元與健康科學專家共識》,中國營養學會益生菌益生元與健康分會,2021-5-15
[3] Qin J, Li R, et al. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing. Nature. 2010;464(7285):59-65.
[4] Salminen S, Collado MC, et al. The International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of postbiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2021;18(9):649-667.
[5] Panigrahi P, Parida S, et al. A randomized synbiotic trial to prevent sepsis among infants in rural India. Nature. 2017;548(7668):407-412.

《中國臨床營養網》編輯部

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