近些年來,國外功能性食品在原料方面主要集中于維生素、礦物質(zhì)、深海魚、蜂產(chǎn)品、活菌、膳食纖維、添加稀有氨基酸。產(chǎn)品主要集中在天然產(chǎn)品、特色功能的保健飲料、強(qiáng)化食品、強(qiáng)化嬰兒配方食品、提神以及抗疲勞等方面,主要包括低脂肪、低熱量、低膽固醇的保健食品,植物性食品例如保健茶、中草藥,易于吸收的軟膠囊、運(yùn)動飲料等
3.1 功能性低聚糖
3.1.1 低聚糖與功能性低聚糖
低聚糖又稱寡糖,指含有2至10個單糖分子經(jīng)由糖苷鍵連接而成的低度聚合糖。按吸收能力可分為普通低聚糖和功能性低聚糖。普通低聚糖可以被人體所消化吸收。
功能性低聚糖為非消化性低聚糖,由2至10個單糖分子脫水通過α、β型糖苷鍵連接形成有直鏈和支鏈的低度聚合糖,具有甜度、粘度等糖的特性,不能被人體吸收,但進(jìn)入大腸后能增殖有益細(xì)菌、抑制有害細(xì)菌[11]。
3.1.2 常見功能性低聚糖
(1)低聚果糖。低聚果糖又稱寡果糖或蔗果低聚糖,英文縮寫FOS,是廣泛存在于香蕉、馬鈴薯、小麥、大蒜中的一種天然活性物質(zhì)。趙紅玲等[12]研究了雪蓮果低聚果糖體外對腸道菌的影響,通過體外實驗表明,雪蓮果低聚果糖具備對腸道菌群的調(diào)節(jié)作用,雪蓮果低聚果糖會促進(jìn)雙歧桿菌的增殖,并對大腸桿菌的抑制效果明顯。付萍等[13]研究了低聚果糖調(diào)節(jié)腸道菌群作用,研究表明,受試人群服用低聚果糖后,低聚果糖對雙歧桿菌的增值數(shù)量效果最明顯,對乳酸桿菌的增殖有增加的趨勢,對腸球菌、擬桿菌的數(shù)量有減少的趨勢。
(2)大豆低聚糖。大豆低聚糖是包括大豆中的蔗糖、棉子糖及水蘇糖,是大豆中可溶性糖的總稱。英文縮寫SBOS。ZHANG等[14]研究了大豆低聚糖的心臟保護(hù)作用評價,實驗表明大豆低聚糖中的水蘇糖和棉子糖是雙歧桿菌的增殖因子,對腐生菌的生長抑制效果明顯,并能干擾有毒代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生。張立峰等[15]研究了大豆低聚糖對腸道菌群的調(diào)節(jié)作用,研究表明,雙歧桿菌的數(shù)量和比例顯著提高,乳酸桿菌與雙歧桿菌的增加幅度大于腸桿菌和腸球菌的增加幅度。
(3)低聚異麥芽糖。低聚異麥芽糖又稱異麥芽低聚糖、分枝低聚糖,英文縮寫IMO,廣泛存在于大麥、小麥、馬鈴薯等植物。侯海榮等[16]研究了低聚果糖和低聚異麥芽糖促進(jìn)斑馬魚腸道蠕動作用,以斑馬魚為實驗對象,研究表明在一定濃度內(nèi)有效提高雙歧桿菌和乳酸桿菌的數(shù)量,減少大腸桿菌的數(shù)量,能使早期發(fā)育的斑馬魚蠕動次數(shù)增多。楊遠(yuǎn)志等[17]研究了低聚異麥芽糖對腸道菌群的調(diào)節(jié)作用,通過動物實驗表明低聚異麥芽糖能激發(fā)雙歧桿菌和乳桿菌的生長繁殖,對腸桿菌、腸球菌無明顯變化。
(4)低聚木糖。低聚木糖又稱木寡糖,英文縮寫XOS,廣泛存在于玉米芯、稻殼、蔗渣、麩皮等。王鑫等[18]研究了低聚木糖潤腸通便及調(diào)節(jié)腸道菌群功能的作用,研究表明,低聚木糖能使雙歧桿菌及乳桿菌的數(shù)量明顯增加,腸球菌數(shù)量雖有增加,但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于雙歧桿菌及乳桿菌增加幅度。徐海燕等[19]研究了低聚木糖對益生菌及人腸道菌群的影響,通過用培養(yǎng)基模擬人體腸道表明,植物乳桿菌、長雙歧桿菌和青春雙歧桿菌有明顯的增殖趨勢,大腸桿菌有明顯下降趨勢,但腸球菌無明顯變化。
(5)低聚半乳糖。低聚半乳糖是一種具有天然屬性的功能性低聚糖,英文縮寫GOS。陳遠(yuǎn)東等[20]研究了低聚半乳糖對早產(chǎn)大鼠腸道菌群的調(diào)節(jié)作用,研究表明,低聚半乳糖對雙歧桿菌、乳桿菌的增殖效果較明顯,對腸桿菌、腸球菌和產(chǎn)氣莢膜梭菌的增殖抑制明顯。王藝苑等[21]研究了不同濃度低聚半乳糖對初斷乳大鼠腸道菌群的影響,研究表明其對雙歧桿菌與乳酸桿菌的增殖效果顯著,對大腸桿菌、產(chǎn)氣莢膜菌等條件致病菌的增殖抑制效果明顯。
3.2 多酚類物質(zhì)
3.2.1 茶多酚
茶多酚又名抗氧靈、維多酚,是茶葉中多羥基酚類化合物的復(fù)合物。TZOUNIS等[22]研究表明,通過體外發(fā)酵實驗發(fā)現(xiàn)茶多酚能促進(jìn)乳酸桿菌-腸球菌、雙歧桿菌和大腸桿菌的生長,并抑制了溶組織梭菌的生長。SINGH等[23]通過動物實驗發(fā)現(xiàn),在綠茶提取物的干預(yù)下,茶多酚對疣微菌門和藍(lán)細(xì)菌門的增殖效果明顯,且在和麥芽糖低聚糖協(xié)同下效果最好,乳酸桿菌、雙歧桿菌、阿克曼氏菌和羅斯氏菌的豐富度增加。
3.2.2 類黃酮
類黃酮又稱生物類黃酮,是食品中含量十分豐富的一類植物多酚,廣泛存在于蔬菜、水果、茶葉中。呂小迅等[24]研究了黃芩、黃精抗真菌作用活性部位,研究表明黃芩中的黃酮類成分對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的增殖有抑制效果。張蔚[25]研究了二氫黃酮苷及異黃酮苷與人體腸道細(xì)菌的相互作用,研究表明黃酮苷類物質(zhì)對腸球菌和腸桿菌的增殖效果有抑制作用,濃度越高,抑制越明顯。
3.2.3 非類黃酮
非類黃酮,植物多酚的另一系列化合物,包括酚酸類和芪類等。LEE等[26]研究表明茶酚類及其芳香菌代謝產(chǎn)物對產(chǎn)氣莢膜梭菌、大腸桿菌、假單胞菌和沙門氏菌的增殖有抑制作用,對乳酸桿菌、雙歧桿菌的增殖有促進(jìn)效果。
3.3 益生菌
益生菌是通過定殖在人體內(nèi),改變宿主某一部位菌群組成的一類對宿主有益的活性微生物。臧凱麗等[27]研究了益生菌劑對腸道疾病人群菌群結(jié)構(gòu)豐度水平的調(diào)節(jié)能力,通過對不同健康狀況人群的分析表明,益生菌能降低便秘人群的擬桿菌門、理研菌科的相對豐富度,提升厚壁菌門、黏乳產(chǎn)堿桿菌、紅蝽桿菌科的相對豐富度,并且能提高健康人群的變形菌門、放線菌門、腸桿菌科、雙歧桿菌科、理研菌科、臭桿菌科以及脫硫弧菌科的相對豐富度[28]。
3.4 膳食纖維
膳食纖維是一種多糖,它既不能被胃腸道消化吸收,也不能產(chǎn)生能量,被稱為人體必不可少的第七營養(yǎng)素[29]。白冰瑤等[30]研究了紅棗膳食纖維改善小鼠功能性便秘及調(diào)節(jié)腸道菌群的功能,通過動物實驗并采用平板計數(shù)法表明,紅棗膳食纖維使益生菌乳桿菌和雙歧桿菌的數(shù)量增長明顯,而腸桿菌、腸球菌和產(chǎn)氣莢膜梭菌受到強(qiáng)烈抑制。
功能性食品中功能性低聚糖、多酚類物質(zhì)、益生菌、膳食纖維,都會對腸道菌群產(chǎn)生很大影響。在眾多腸道菌群中,雙歧桿菌最易受到影響,幾乎所有報道都會指出功能性食品會使它的豐富度增加,還有許多功能性食品能促進(jìn)乳桿菌的生長。除了這2種被顯著提升的菌群外,還有相當(dāng)高比例的文章指出,功能性食品能抑制梭菌類,如產(chǎn)氣莢膜梭菌、溶組織梭菌和大腸桿菌等致病菌的生長。功能性食品與腸道菌群的關(guān)系極其微妙,致使它們之間的相互作用更加復(fù)雜多變。用功能性食品來調(diào)節(jié)腸道菌群的組成,通過改善腸道菌群的組成進(jìn)而影響疾病的發(fā)生發(fā)展,其相關(guān)作用機(jī)制還需進(jìn)一步地研究。目前,腸道菌群已被證實可通過腦—腸軸對機(jī)體產(chǎn)生影響,同時有研究報道攝入功能性食品可調(diào)節(jié)腸道菌群的組成,因此,開發(fā)功能性食品調(diào)節(jié)腸道菌群從而預(yù)防疾病發(fā)生或影響一些疾病的發(fā)展,將是未來保健品開發(fā)的一個重要方向。