腸道健康導(dǎo)向的功能食品研究進(jìn)展

許愛(ài)清李宗軍王遠(yuǎn)亮劉 平

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128；2.湖南科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖南 湘潭 411201）

腸道健康導(dǎo)向的功能食品研究進(jìn)展

許愛(ài)清1，2李宗軍1王遠(yuǎn)亮1劉 平1

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128；2.湖南科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖南 湘潭 411201）

綜述以改善腸道健康為靶標(biāo)的功能食品研究開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀。介紹功能食品及其腸道健康聲稱(chēng)的含義，腸道菌群及其生理功能，短鏈脂肪酸與腸道健康的關(guān)系；重點(diǎn)闡述與腸道健康密切相關(guān)的功能食品，如益生菌、益生元、合生元、食源性生物活性肽以及生物活性植物源酚類(lèi)化合物的品種類(lèi)別和生理功能；并展望組學(xué)技術(shù)將深化人們對(duì)"膳食－腸道菌群－宿主"關(guān)系的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)適合個(gè)體特性的腸道健康功能食品的研究開(kāi)發(fā)。

功能食品；腸道健康；腸道菌群；益生菌；益生元；短鏈脂肪酸

人體胃腸道作為人體與外部環(huán)境的屏障和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要進(jìn)入門(mén)戶(hù)，它具有維持人體健康必不可少的多種功能：消化食物并通過(guò)腸道上皮吸收營(yíng)養(yǎng)；作為屏障保護(hù)機(jī)體，防止有害物質(zhì)和微生物的入侵；上皮識(shí)別食物中的信號(hào)并將之傳遞到身體內(nèi)；在表皮細(xì)胞單層下，多種細(xì)胞相互作用產(chǎn)生各種各樣的生理活性物質(zhì)。這些功能受到食物組分調(diào)控后，就會(huì)影響到機(jī)體生理狀態(tài)。腸道功能受到腸道菌群、食品因子和內(nèi)源因子（如細(xì)胞因子）等多種因素調(diào)控［1］。工作良好的健康大腸是人體全面健康的基礎(chǔ)和保障?，F(xiàn)在，在功能食品科學(xué)中，腸道健康領(lǐng)域是一個(gè)深入細(xì)致的研究領(lǐng)域。

1 功能食品及其腸道健康聲稱(chēng)

歐洲專(zhuān)家組所采納的功能食品在工作面上的定義是“一種食品如果在體內(nèi)令人滿意地呈現(xiàn)出對(duì)一個(gè)或多個(gè)生理功能具有有益的影響，除了有充足的營(yíng)養(yǎng)效果外，能通過(guò)某種方式提高健康狀態(tài)水平和（或）降低某種疾病的風(fēng)險(xiǎn)，這種食品可以認(rèn)為是功能食品”。功能食品必須是食品而且它必須通過(guò)正常的消費(fèi)能顯示其預(yù)期的總體效果，它不是藥丸或膠囊，而是普通食品形式的一部分［2］。

腸道作為日常飲食與維持生命的代謝事件之間的交界面，是功能食品開(kāi)發(fā)中顯而易見(jiàn)的靶點(diǎn)。功能食品科學(xué)最有前景的六個(gè)靶標(biāo)之一在于胃腸道功能方面：包括維持腸道菌群平衡，調(diào)節(jié)胃腸道內(nèi)分泌活動(dòng)，決定消化道的免疫活性，控制營(yíng)養(yǎng)物（特別是礦質(zhì)元素）的生物有效度，調(diào)控通行時(shí)間和黏膜的運(yùn)動(dòng)性，以及調(diào)節(jié)表皮細(xì)胞增殖［3］。約有60%的功能食品（主要是益生菌和益生元）以腸道和免疫系統(tǒng)為靶標(biāo)［4］。

食品的健康聲稱(chēng)可描述為“膳食中的食品物質(zhì)與疾病或其它健康相關(guān)狀況之間的一個(gè)肯定的關(guān)系，例如降低風(fēng)險(xiǎn)和（或）減緩某種不利的生理狀況或精神狀況”［3］，消化道是最常用的功能和健康聲稱(chēng)的對(duì)象。在功能食品領(lǐng)域中，消費(fèi)者對(duì)有益腸道健康的食品需求最大。有調(diào)查數(shù)據(jù)表明，腸道健康已經(jīng)受到消費(fèi)者良好認(rèn)識(shí)，他們能確定相關(guān)的健康聲稱(chēng)并對(duì)其益處有所理解。與腸道健康和免疫有關(guān)的評(píng)估食品聲稱(chēng)科學(xué)證據(jù)的程序（PASSCLAIM）［4］認(rèn)為大便習(xí)慣是評(píng)價(jià)腸道健康的重要指標(biāo)，它主要由膳食和通行時(shí)間決定。任何糖類(lèi)物質(zhì)到達(dá)大腸將影響大便習(xí)慣。在所研究過(guò)的糖類(lèi)之中，膳食纖維，特別是非淀粉多糖，能多年始終如一地控制大便習(xí)慣。這個(gè)程序限定了正常的大便習(xí)慣和通行時(shí)間，并通過(guò)優(yōu)勢(shì)屬限定了健康的腸道菌群的相關(guān)指標(biāo)參數(shù)。

2 腸道菌群及其生理功能

腸道菌群是當(dāng)今眾多功能食品的關(guān)注焦點(diǎn)所在。其各種反應(yīng)在腸道健康和人體全面健康中都起關(guān)鍵性的作用。

人體腸道擁有大約500～1 000種不同的細(xì)菌和古菌。盡管不同個(gè)體具有不同的物種組成，但是90%以上檢測(cè)到的細(xì)菌屬于擬桿菌門(mén)和厚壁細(xì)菌門(mén)，古菌主要是史氏甲烷短桿菌。厚壁細(xì)菌門(mén)中95%的細(xì)菌16SrRNA序列屬于梭菌綱，大多數(shù)厚壁細(xì)菌門(mén)細(xì)菌與產(chǎn)丁酸菌相關(guān)，它們都是梭菌簇IV、XIVa和XVI中的成員。

球形梭菌群（梭菌簇XIVa）的成員包括梭菌屬、真桿菌屬、瘤胃球菌屬、糞球菌屬、Dorea、毛螺菌屬、羅斯氏菌屬和丁酸弧菌屬。這一群包括許多丁酸產(chǎn)生菌，如腸道羅斯氏菌（roseburia intestinalis）。球形梭菌群在從人體糞便中隨機(jī)分離的產(chǎn)丁酸厭氧菌中占80%。柔嫩梭菌群（梭菌簇IV）的成員隸屬于梭菌屬、真桿菌屬、瘤胃球菌屬和Anaerqfilum屬，由高度氧氣敏感性厭氧菌組成，囊括大量的產(chǎn)丁酸溶纖維細(xì)菌。

類(lèi)桿菌門(mén)在研究對(duì)象中的分布變化較大，但多形擬桿菌在每個(gè)對(duì)象中都檢測(cè)到，其功能包括營(yíng)養(yǎng)吸收和表皮細(xì)胞成熟與維持。變形細(xì)菌門(mén)序列（包括E.coli）的豐度較低，原因可能是在結(jié)腸這樣的嚴(yán)格厭氧環(huán)境中，兼性厭氧菌的數(shù)量約占細(xì)菌總量的0.1%。利用培養(yǎng)技術(shù)最初估計(jì)雙歧桿菌屬占菌群總數(shù)的10%。然而，非培養(yǎng)技術(shù)引入后，發(fā)現(xiàn)其數(shù)值更低，占菌群總數(shù)的0.8% ±0.4% 左右，屬于少數(shù)成員。定量PCR表明每克糞便中的雙歧桿菌數(shù)量為log10（9.4±0.7），分離的最常見(jiàn)的是青春雙歧桿菌、鏈狀雙歧桿菌和長(zhǎng)雙歧桿菌。另一個(gè)少數(shù)成員是乳酸菌。以前基于培養(yǎng)技術(shù)，乳桿菌－腸球菌菌群在成人糞便中的估計(jì)含量約占2%，但最近FISH技術(shù)表明該群接近菌群總數(shù)的0.01%。其它罕見(jiàn)種屬于其它8個(gè)門(mén)，分別是放線菌門(mén)、變形細(xì)菌門(mén)、疣微菌門(mén)、VadinBE97、螺旋體門(mén)、互養(yǎng)菌門(mén)、藍(lán)細(xì)菌門(mén)和梭桿菌門(mén)［5－6］。

腸道菌群的功能貢獻(xiàn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：① 從膳食中獲取難得的營(yíng)養(yǎng)物和（或）能源及合成維生素。個(gè)體的腸道菌群部分但并非絕對(duì)地影響食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和（或）能量?jī)r(jià)值。它發(fā)酵未消化的食物殘?jiān)ɡ绶窍岳w維和寡糖），從廢物中捕獲能量；產(chǎn)生短鏈脂肪酸（SCFAs）和氣體（H2、CO2、CH4），并增加微生物生物量，從而影響腸道生理；合成Vit B和Vit K。② 生物異源物質(zhì)和其它代謝性表型物的新陳代謝。腸道菌群是藥物代謝和生物效用性方面主要的開(kāi)發(fā)不足的調(diào)節(jié)器；菌群有生物修復(fù)類(lèi)似功能，例如攝入的致癌物的脫毒，影響宿主對(duì)腸道內(nèi)外各種新生物的敏感性。此外，菌群代謝草酸關(guān)系到腎結(jié)石發(fā)展的傾向性，代謝膽酸影響宿主的脂肪代謝。除代謝糖類(lèi)外，腸道微生物還代謝氨基酸產(chǎn)生分支脂肪酸（異丁酸、異戊酸、2－甲基丁酸），代謝多肽和蛋白質(zhì)產(chǎn)生有潛毒性化合物（銨類(lèi)、胺類(lèi)、酚類(lèi)和吲哚類(lèi)）；③ 更新腸道表皮細(xì)胞。腸道表皮細(xì)胞的更新部分地受到菌群與免疫細(xì)胞的相互作用，影響結(jié)果能波及從腫瘤易感性到粘膜屏障損傷的修復(fù)能力。無(wú)菌小鼠的腸道表皮細(xì)胞的更新速度要慢于其常規(guī)化對(duì)照。此外，腸道菌群還影響免疫系統(tǒng)的發(fā)育和活力，心臟大小以及動(dòng)物行為［7－8］。

3 短鏈脂肪酸與腸道健康的關(guān)系

在大腸內(nèi)，微生物發(fā)酵膳食纖維和抗性淀粉產(chǎn)生短鏈脂肪酸（SCFAs），包括乙酸、丙酸和丁酸，同時(shí)產(chǎn)生CO2和H2。大腸內(nèi)SCFAs的總濃度范圍是60～150mmol/kg，在回腸的末端含量較少。乙酸/丙酸/丁酸的含量比例為60/25/15。SCFAs是腸腔中的主要陰離子，也是胃腸道特異性能源，容易吸收和代謝。丁酸是大腸細(xì)胞的主要能源，大部分丙酸被肝臟吸收，乙酸進(jìn)入外周循環(huán)供周緣組織代謝。一旦吸收后，腸道上皮極易氧化SCFAs。三者之中，丁酸優(yōu)先被氧化，占大腸所利用能量的70%～90%和所耗氧量的70%［9－10］。

SCFAs能降低胃腸道紊亂、癌癥和心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。乙酸是大腸中的主要SCFAs，在吸收后能提高膽固醇的合成。而丙酸是一種糖異生劑，有抑制膽固醇合成作用。因此，能夠降低乙酸/丙酸比的底物則有可能降低血脂水平和心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)。丁酸在滋養(yǎng)大腸粘膜和預(yù)防大腸癌癥的作用研究較多，它能促進(jìn)細(xì)胞分化，細(xì)胞周期阻滯及變形腸細(xì)胞的細(xì)胞程序死亡；也能抑制組氨酸脫乙?；负徒档统跫?jí)膽酸到次級(jí)膽酸的轉(zhuǎn)化致使腸道酸化。因此，增加SCFAs的產(chǎn)量和傳遞，尤其使丁酸到達(dá)大腸末端，將對(duì)腸道有保護(hù)作用［10］。丁酸只在結(jié)腸中合成，其他內(nèi)臟組織基本不合成丁酸，人體內(nèi)丁酸的血清半衰期僅僅6min［11］。丁酸灌洗可用來(lái)治療腸炎［10］。

SCFAs的產(chǎn)生數(shù)量和生成速度取決于許多因素，包括大腸中菌群種類(lèi)和數(shù)量，發(fā)酵底物的來(lái)源和糞便物質(zhì)通過(guò)腸道的通行時(shí)間。腸內(nèi)的SCFAs濃度顯著地隨飲食改變［10，12］。因此，持續(xù)食用足夠的功能食品以提升整個(gè)大腸內(nèi)的丁酸濃度，對(duì)預(yù)防大腸末端常發(fā)的大腸癌有重要意義。當(dāng)然，維持3種短鏈脂肪酸的最優(yōu)平衡具有更廣泛的健康益處，包括影響心血管疾病的發(fā)生。

4 腸道健康相關(guān)功能食品

4.1 益生菌

WHO給益生菌定義為“活的微生物（細(xì)菌或酵母），當(dāng)攝食或局部利用足夠的數(shù)量后，能為宿主帶來(lái)一個(gè)或多個(gè)明確論證過(guò)的保健福利”。食用益生菌后的一些有益作用包括：通過(guò)調(diào)節(jié)菌群和刺激免疫系統(tǒng)而改善腸道健康，合成并增強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的生物有效性，緩解乳糖不耐受癥狀和降低特定疾病的風(fēng)險(xiǎn)。通常，能視為益生菌的微生物需要滿足下述標(biāo)準(zhǔn)［13］：① 分離自與目標(biāo)宿主相同的物種體內(nèi)；② 對(duì)宿主具有論證過(guò)的有益作用；③ 不致病、不產(chǎn)毒和沒(méi)有重大的副作用；④ 經(jīng)過(guò)胃腸道時(shí)能夠存活；⑤ 在預(yù)期的貨架期內(nèi)能夠保持穩(wěn)定并含有足夠的活菌以帶給消費(fèi)者保健福利；⑥ 能與產(chǎn)品形式相容而能確保期望的感官特性，并給予精確地標(biāo)示。

大多數(shù)商用益生菌是乳酸菌如Lactobacillus、Bifidobacterium、Enterococcus、Lactococcus和Pediococcus中的一些菌株，具有益生菌特性微生物還包括一些細(xì)菌、酵母和絲狀真菌［14－17］（見(jiàn)表1）。根據(jù)消費(fèi)者的需要和加工條件，益生菌制劑可以采用粉劑、片劑、膠囊、糊劑或噴霧劑等形式。

表1 益生菌制劑中最常用的微生物菌種Table 1 The most commonly used microbial species in probiotic preparations

食物不只是傳遞益生菌到人體內(nèi)的載體，還有助于緩沖益生菌通過(guò)胃腸道，調(diào)節(jié)它們的定殖，并含有生物活性成分等功能組分，這些組分與益生菌之間相互作用能改變益生菌的功能和效力［18］。益生菌產(chǎn)品通常以發(fā)酵奶和酸奶酪的形式進(jìn)入流通市場(chǎng)。冰激凌是適合大眾消費(fèi)的食品，在用作益生菌載體方面有巨大潛力［19］。

與發(fā)酵奶制品相關(guān)的兩個(gè)主要弊端是乳糖不耐受性和膽固醇含量。隨著發(fā)達(dá)國(guó)家素食者日益增加，素食性益生菌產(chǎn)品的需求正在擴(kuò)大。世界各國(guó)已有許多傳統(tǒng)的非奶制品發(fā)酵飲料，它們是益生菌良好的載體。果汁制造商業(yè)已考慮針對(duì)腸道健康飲料來(lái)引導(dǎo)新產(chǎn)品研發(fā)活動(dòng)，冷凍果汁、礦泉水或發(fā)酵蔬菜汁可能是益生菌開(kāi)辟市場(chǎng)的下一代食品候選物。益生菌也可以直接摻入到各種飲料之中，開(kāi)發(fā)生產(chǎn)這種第二代益生菌制品的關(guān)鍵是一個(gè)特別的“直接液體接種系統(tǒng)”，它能使食品制造商直接將益生菌添加到食品終產(chǎn)品中。這樣可以有效地防止食品加工過(guò)程中各種處理（加熱和攪拌）降低益生菌的活性。向果汁中添加益生菌比向乳品中添加要復(fù)雜得多，主要原因是需要保護(hù)益生菌免受果汁酸性條件的影響。但是，利用微囊包封技術(shù)，益生菌將成為重要的功能食品添加劑［17］。微囊包封技術(shù)有噴霧干燥法、噴霧凍凝法、流化床涂膜/空氣懸浮包膠法、擠壓成型法、凝聚/析相技術(shù)和靜電法。包埋材料有κ－角叉藻聚糖、海藻酸鹽、苯二甲酸醋酸纖維素、蛋白質(zhì)和果糖混合物、脫乙酰殼多糖和淀粉等。包埋后，益生菌將不受噬菌體和苛刻環(huán)境（如冷凍和胃液）的影響［16］。

4.2 益生元

益生元是一種可被選擇性發(fā)酵的配料，它專(zhuān)一性地改變有益宿主健康福利的胃腸道菌群的組成和（或）活力［20］。將一種食物組分歸類(lèi)為益生元有賴(lài)于同時(shí)滿足如下標(biāo)準(zhǔn)［21］：① 在大腸以上的消化道的有抗消化性；② 能被腸道菌群發(fā)酵；③ 有益宿主健康；④ 有選擇性地刺激益生菌的生長(zhǎng)或活力；⑤ 在食品加工處理過(guò)程中保持穩(wěn)定性。

進(jìn)食益生元能增強(qiáng)免疫功能，改善結(jié)腸完整性，減少腸道感染的發(fā)病率和病程，反向調(diào)節(jié)過(guò)敏反應(yīng)，同時(shí)促進(jìn)消化和排便。這些效果并不是益生元的直接作用，實(shí)際上是益生元改變了胃腸道菌群的組成而起作用。益生元能顯著地增加雙歧桿菌和乳酸菌的數(shù)量，同時(shí)延緩溶組織梭菌亞群的生長(zhǎng)。已經(jīng)商業(yè)化生產(chǎn)的一些益生元見(jiàn)表2［22－23］。

典型的益生元是菊糖和低聚果糖，自然界常見(jiàn)于菊芋、洋蔥、韭菜、一些谷物和蜂蜜中。體外試驗(yàn)［24］表明，有可能利用蜂蜜來(lái)控制胃腸道菌群。商業(yè)上用真菌果糖基轉(zhuǎn)移酶（FTase）轉(zhuǎn)化蔗糖生產(chǎn)FOS［15］。產(chǎn)FTase細(xì)菌非常少見(jiàn)，但許多真菌菌株，尤其是曲霉菌能產(chǎn)生胞內(nèi)和胞外FTase［25］。菊糖和低聚果糖等雖然能夠增加糞便中的雙歧桿菌的數(shù)量，但是，這些快速發(fā)酵性寡糖能引起腹瀉和脹氣等弊端。益生元的發(fā)酵速率和活性對(duì)腸道健康非常重要，因此，研發(fā)可控制發(fā)酵速度的益生元產(chǎn)品是人們的目標(biāo)之一［26］。

抗性淀粉（RS）是進(jìn)入大腸的淀粉及其小腸消化產(chǎn)物，它的產(chǎn)生原因包括化學(xué)結(jié)構(gòu)、食物烹飪、化學(xué)修飾和食物咀嚼等多個(gè)方面的因素。RS的分類(lèi)見(jiàn)表3［27－29］。

表2 商業(yè)化生產(chǎn)的益生元的組分、特性和生產(chǎn)方法Table 2 The composition of some commercialized prebiotics，their properties and production methods

表3 抗性淀粉的分類(lèi)Table 3 Classification of the resistant starch

RS3是非常好的發(fā)酵底物。在食品中添加RS3能成倍增加腸腔中丁酸和丙酸的濃度。與不可消化的短鏈寡糖（聚果糖、聚木糖）相比，RS發(fā)酵較慢，攝入的RS容易完全發(fā)酵，特別能產(chǎn)生高水平的丁酸（占產(chǎn)生的SCFAs摩爾量中20%～28%）。而其它可發(fā)酵性低的纖維，如非淀粉糖類(lèi)為10%～15%［28］。RS對(duì)消化道功能，微生物菌群，血液膽固醇水平，血糖指數(shù)和輔助控制糖尿病均有積極影響［29］。

食用菌似乎是益生元的一種候選物。它含有多種糖類(lèi)，試驗(yàn)［23］證明糙皮側(cè)耳（pleurotus ostreatus）和刺芹側(cè)耳（P.eryngii）對(duì)所選的微生物有非常好的益生元效果，但在確認(rèn)它們是否符合益生元的其它標(biāo)準(zhǔn)方面仍需做些細(xì)致的研究。

4.3 合生元

合生元可定義為：益生菌和益生元的混合物，其有利地影響宿主的方式是提高活的微生物食品強(qiáng)化劑在胃腸道內(nèi)的存活率和植入率，選擇性地刺激一種或幾種健康促進(jìn)細(xì)菌的生長(zhǎng)和（或）活化其新陳代謝，從而改善宿主福利［30］。益生菌和益生元之間具有協(xié)同作用，部分益生元能促進(jìn)食品中益生菌的生長(zhǎng)或活力［18］。利用合生元制劑“菊糖＋Lac.rhamnosus GG＋Bif.lactis Bb12”干預(yù)結(jié)腸癌患者和息肉切除病人，結(jié)果發(fā)現(xiàn)許多結(jié)腸直腸癌的生物標(biāo)記發(fā)生了有利的改變［31］。

4.4 食源性生物活性肽

食源性生物活性肽是指由植物或動(dòng)物來(lái)源（如牛奶、雞蛋、肉、魚(yú)、大豆、小麥）的各種肽，它們除能供給足夠正常的營(yíng)養(yǎng)外，還對(duì)人體系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)功能。盡管膳食中大部分肽類(lèi)能被消化道內(nèi)的消化酶水解并可能喪失其生理功能，但仍有一些肽被完整地吸收并對(duì)其靶器官起作用。腸道本身也是這些功能性肽的靶器官之一。這些腸道調(diào)節(jié)肽有兩類(lèi)［32］：① 在腸道內(nèi)表現(xiàn)其功能的肽，包括酪蛋白磷酸肽和大豆蛋白肽；② 調(diào)節(jié)腸道上皮細(xì)胞功能的肽，如含谷氨酰胺的肽（如 Ala－Gln），肌肽（β－Ala－His）和類(lèi)阿片肽。

一些與腸道功能相關(guān)的生物活性肽及其生理作用概括如下［33－34］：① 金屬結(jié)合肽：酪蛋白磷酸肽（CPPs）保持了酪蛋白穩(wěn)定鈣離子和磷離子的能力，形成復(fù)合物而促進(jìn)了它們的生物有效性。由于動(dòng)物試驗(yàn)和人體試驗(yàn)的結(jié)果矛盾，CPPs能促進(jìn)腸道對(duì)鈣吸收的功能尚存在爭(zhēng)議。至今沒(méi)有證據(jù)支持人體內(nèi)CPPs促進(jìn)鈣被動(dòng)吸收的有效性。EU研究計(jì)劃框架內(nèi)的一些基礎(chǔ)研究斷定CPPs不能促進(jìn)腸道內(nèi)的鈣吸收。然而CPPs能防止羥基磷灰石的自發(fā)沉積。CPPs能穩(wěn)定和凝集鈣離子和磷離子于牙齒表面，促進(jìn)琺瑯表面損傷的重新礦化。② 抗微生物肽：研究最深入的是牛源的和人源的乳鐵蛋白肽。它能抗埃希氏菌屬、螺桿菌屬、李斯特菌屬、沙門(mén)菌屬、葡萄球菌屬、酵母和絲狀真菌，破壞細(xì)胞膜的滲透性至少是其抗微生物機(jī)制的一部分。③ 類(lèi)阿片肽：酪嗎啡（casomorphin）似乎能調(diào)節(jié)腸道功能和促進(jìn)凈水和電解質(zhì)的吸收，繼而緩解腸道傳送食糜，因此能用作抗腹瀉劑。④ 免疫調(diào)節(jié)肽：能加強(qiáng)免疫細(xì)胞功能，如淋巴細(xì)胞增殖、自然殺傷細(xì)胞活性、合成抗體和調(diào)節(jié)細(xì)胞因子。此外，還可能緩解遺傳性過(guò)敏癥人群的過(guò)敏反應(yīng)和增強(qiáng)胃腸道的黏膜免疫。免疫蛋白調(diào)節(jié)肽的來(lái)源有胰蛋白酶水解大米和大豆蛋白，它們激發(fā)超氧陰離子（活性氧）活性，觸發(fā)非特異性免疫體統(tǒng)。肌肽能抑制炎癥性細(xì)胞因子（IL－8）的分泌，暗示它在小腸內(nèi)具有抗炎癥功能。

4.5 生物活性植物酚類(lèi)化合物

在開(kāi)發(fā)功能食品方面，植物次級(jí)代謝物顯得越來(lái)越重要，最常研究的類(lèi)別是植物甾醇、酚類(lèi)物質(zhì)和硫代葡萄糖酸鹽［35］。酚類(lèi)化合物是可食植物中含有的一類(lèi)多樣性最大的次級(jí)代謝物。流行病學(xué)研究［26］表明，酚類(lèi)化合物能維持人類(lèi)健康和防止多種西方國(guó)家流行病。人們特別對(duì)兩大類(lèi)酚類(lèi)物質(zhì)感興趣，即類(lèi)黃酮和植物雌激素。

類(lèi)黃酮在許多植物源的食品中存在，包括蔬菜、水果、草莓、茶葉和葡萄酒中。至今大約鑒定了4 000多種類(lèi)黃酮物質(zhì)。植物雌激素是可食植物中的激素樣二酚化合物，主要包括異黃酮和木酚素。異黃酮主要存在于豆類(lèi)植物，尤其是大豆之中。木酚素是植物細(xì)胞壁中的木質(zhì)素形成時(shí)的構(gòu)件物質(zhì)，廣泛分布于谷物、水果、草莓和蔬菜，亞麻產(chǎn)品是木酚素的特好來(lái)源。經(jīng)過(guò)腸道細(xì)菌的代謝，異黃酮和木酚素轉(zhuǎn)化成為具有弱雌激素活性的哺乳動(dòng)物代謝物［26］。常見(jiàn)膳食酚類(lèi)見(jiàn)表4。吸收和代謝酚類(lèi)化合物貫穿于整個(gè)消化道，那些在抵達(dá)大腸之前的未被吸收或轉(zhuǎn)化的植物源酚類(lèi)物質(zhì)可能在大腸內(nèi)伴隨糖類(lèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成代謝物，這些代謝物對(duì)轉(zhuǎn)化部位的腸道上皮和腸道細(xì)菌有所影響，從而具有系統(tǒng)性健康作用。酚類(lèi)化合物是有較強(qiáng)作用的抗微生物劑，可能對(duì)腸道菌群的組成有難以預(yù)料的影響［35］。

表4 常見(jiàn)膳食酚類(lèi)化合物Table 4 The common dietary phenolic compounds

5 組學(xué)技術(shù)將促進(jìn)腸道健康功能食品開(kāi)發(fā)

腸道菌群及其基因組為人類(lèi)進(jìn)化提供了遺傳的和代謝的特殊貢獻(xiàn)，被認(rèn)為是人體的外置器官，對(duì)人體的內(nèi)穩(wěn)態(tài)有重要作用［36］。胃腸道不是一個(gè)被動(dòng)的發(fā)酵容器，而是處于一種棲居微生物生態(tài)系統(tǒng)與宿主的環(huán)境因素主動(dòng)交流的狀態(tài)，人類(lèi)的飲食是最重要的環(huán)境因子之一［37］。已經(jīng)普遍采用益生菌、益生元和合生元等功能食品來(lái)干預(yù)控制腸道菌群結(jié)構(gòu)和活力等手段來(lái)促進(jìn)人體健康或預(yù)防腸道疾病。盡管有開(kāi)發(fā)基于有效菌群干預(yù)方面的功能食品的需求，然而我們對(duì)菌群在群體水平上的變異情況以及它們?cè)诓煌瑐€(gè)體內(nèi)的動(dòng)態(tài)變化情況的基本了解仍處于初級(jí)水平［38］。

營(yíng)養(yǎng)基因組學(xué)是研究膳食組分與基因組之間的相互關(guān)系，而引起的各種蛋白質(zhì)和其它代謝物質(zhì)的變化的新學(xué)科。2006年，NuNZ（新西蘭營(yíng)養(yǎng)基因組學(xué)）主辦的首屆“營(yíng)養(yǎng)基因組學(xué)與腸道健康”國(guó)際會(huì)議，議題反映出人們逐漸認(rèn)識(shí)到腸道健康在全面健康上的決定性意義。腸道健康嚴(yán)重地受到遺傳多態(tài)性和腸道細(xì)菌的影響。認(rèn)為“宿主－腸道菌群－飲食”之間的相互作用是開(kāi)啟腸道健康的鑰匙［37］。NuNZ是第一個(gè)以營(yíng)養(yǎng)基因組學(xué)為中心的戰(zhàn)略計(jì)劃，它將科研院所和食品工業(yè)聯(lián)盟以促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)－基因相互作用的研究，開(kāi)發(fā)適合特定基因型的食品和（或）食譜。

最近，利用Illumina基因組分析儀進(jìn)行宏基因組測(cè)序，建立了一個(gè)非冗余性人類(lèi)腸道微生物基因編目。這一目錄包括330萬(wàn)個(gè)微生物基因，是人類(lèi)基因數(shù)目的150多倍。這些基因可能包括了人類(lèi)一般腸道微生物基因的絕大部分。這為將來(lái)能夠研究微生物基因與人類(lèi)表型的聯(lián)系，甚至與人類(lèi)生活習(xí)慣（包括飲食）的關(guān)系奠定了基礎(chǔ)［39］。

隨著宏基因組學(xué)、營(yíng)養(yǎng)基因組學(xué)和代謝組學(xué)等研究技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)“飲食－腸道菌群－宿主”之間關(guān)系的認(rèn)識(shí)會(huì)不斷深化，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)適合個(gè)體體質(zhì)特征的功能食品來(lái)馴化腸道菌群，繼而強(qiáng)化腸道功能，改善人體全面健康狀況，這將具有廣闊的前景。

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Progress in the researches on gut－h(huán)ealth－oriented functional foods

XU Ai－qing1，2LI Zong－jun1WANG Yuan－liang1LIU Ping1

（1.Institute of Food Science and Technology，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan410128，China；2.School of Life Science，Hunan University of Science and Technology，Xiangtan，Hunan411201，China）

Aimed to review the current status of research and development of functional foods targeting improvement of gut health.In the present review，we introduced the concept of functional foods and their gut health claims，the intestinal microbiota and its physiological functions，the relationship between short－chain fatty acids and gut health.Emphasis was laid on elaborating on the categories and physiological functions of the functional foods closely related to gut health，e.g.probiotics，prebiotics，synbiotics，dietary bioactive peptides and bioactive plant－derived phenolic compounds.Finally，the tendencies and prospects indicated that people would deeply understand the relationship among dietary，intestinal microbiota and host with the omics－related technologies.Consequently，it would help promote research and development of gut－h(huán)ealth－oriented functional foods adapted to individual traits.

functional foods；gut health；intestinal microbiota；probiotics；prebiotics；short－chain fatty acids

10.3969 /j.issn.1003－5788.2010.05.046

許愛(ài)清（1976－），男，湖南科技大學(xué)講師，博士研究生。E－mail：xuaiqing003＠163.com

李宗軍

2010－06－14