調(diào)節(jié)胃腸道功能食品及其功效成分研究進(jìn)展

吳邦富，幸紅林，董緒燕，鄧乾春，從仁懷，魏 芳，陳 洪，呂 昕，臧茜茜，黃鳳洪

(1中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所/油料脂質(zhì)化學(xué)與營(yíng)養(yǎng)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)業(yè)部油料加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430062；2中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所——無限極功能油脂聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，武漢 430062)

胃腸道在多器官功能障礙綜合癥(MODS)上起著非常重要的作用。胃腸道也是體內(nèi)的一個(gè)重要的內(nèi)源性感染源和炎癥介質(zhì)擴(kuò)增器，維護(hù)胃腸道的屏障功能可以有效減少腸源性感染和MODS的發(fā)生，主要措施包括消化道去污、提高胃腸道血供、清除氧自由基及維持營(yíng)養(yǎng)等，從而防止胃腸道功能衰竭。

1 胃腸道疾病的發(fā)生機(jī)制

引起腸源性感染的主要原因：(1)腸道粘膜屏障遭到破壞：當(dāng)人體受到創(chuàng)傷而失血性休克時(shí)，氧自由基和局部細(xì)胞因子會(huì)受到損傷，腸粘膜屏障遭到嚴(yán)重的破壞，從而導(dǎo)致腸源性感染；(2)腸道正常菌群失調(diào)：使用的抗生素不合理會(huì)引起腸道菌群失調(diào)，使得條件致病菌快速繁殖，從而導(dǎo)致腸源性感染；(3)局部與全身免疫功能下降：抑制免疫與感染之間相互影響，最終造成不可控制的感染[1]。

全國(guó)腸胃炎發(fā)病率達(dá)14.28%，患腸胃炎病人口達(dá)1 600萬(經(jīng)過確診)，其中城市發(fā)病率高于農(nóng)村。由吸煙、飲酒、藥物刺激等引起的消化性潰瘍發(fā)病率南方要高于北方，城市要高于農(nóng)村。胃腸道用藥包括抗消化性潰瘍藥、止吐止惡心藥、抗酸抗胃腸脹氣用藥、腸道抗炎藥、消化藥(包括酶制劑用藥)、瀉藥、胃腸解痙藥、抗膽堿藥和胃動(dòng)力藥八大類別。治療胃腸道疾病的西藥雖然起效快，但是在臨床上具有很大的副作用，對(duì)肝腎功能的傷害很大。廣大患者普遍認(rèn)為中醫(yī)中藥治療胃腸道疾病比較有效，目前治療胃腸道疾病常用的中藥有黨參、山藥、白術(shù)、茯苓、黃芪、太子參、黃精、人參、白扁豆、薏仁、蓮子、大棗等[2]。

2 輔助調(diào)節(jié)胃腸道功能食品

2.1 調(diào)節(jié)腸道菌群功能食品

調(diào)節(jié)腸道菌群功能食品主要以益生菌、可用于保健食品的中藥、藥食同源類中藥和普通食品為主[3]。截至2016年7月1日，國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局(CFDA)數(shù)據(jù)查詢結(jié)果顯示，獲得批準(zhǔn)的國(guó)產(chǎn)調(diào)節(jié)腸道菌群功能食品共有106個(gè)，使用原料種類86種，累計(jì)頻次387次。其中益生菌類15種，使用頻次114次，按照使用頻數(shù)排在前5位的依次為嗜酸乳桿菌、長(zhǎng)雙歧桿菌、干酪乳桿菌、嗜熱鏈球菌和兩歧雙歧桿菌；其次是低聚糖使用頻次最高，達(dá)47次，分別是低聚果糖28次和低聚木糖19次；藥食同源的材料共18種，使用頻次34次，按照使用頻數(shù)前5位依次為陳皮、茯苓、決明子、砂仁、山楂；保健食品原料種類14種，使用頻數(shù)為17次，按照使用頻數(shù)前5位依次為黨參、白術(shù)、番瀉葉、白芍、生地黃；普通食品原料14種，使用頻次為74次，按照使用頻數(shù)前5位為檸檬、淀粉、玉米、蘋果、菊苣菊粉；食品添加劑類25種，使用頻次為148次，按照使用頻次前5位為低聚果糖、糊精、低聚木糖、檸檬酸、異麥芽低聚糖。

已獲批的輔助調(diào)節(jié)腸道菌群保健食品大致分為3種(表1)。第一種以益生菌為原料，對(duì)人體直接補(bǔ)充益生菌來調(diào)節(jié)腸道菌群。第二種以中藥配伍其他營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑或普通食品為原料，結(jié)合傳統(tǒng)中藥組方、現(xiàn)代中醫(yī)理論以及現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)醫(yī)學(xué)配伍依據(jù)，添加不同類型的原料來調(diào)節(jié)腸道菌群。第三種為通過低聚糖和膳食纖維促進(jìn)胃腸蠕動(dòng)和消化，來調(diào)節(jié)腸道菌群。

表1 調(diào)節(jié)腸道菌群功能食品的功效成分的頻次分析

2.1.1低聚糖類 低聚糖被益生菌利用并促使腸道有益菌大量增殖，增強(qiáng)益生菌的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。當(dāng)?shù)途厶沁M(jìn)入結(jié)腸后可以刺激結(jié)腸中的一種或少數(shù)幾種益生菌的生長(zhǎng)，有利于宿主的生長(zhǎng)。非消化性物質(zhì)低聚糖具有益生元的功能，能夠促進(jìn)雙歧桿菌的生長(zhǎng)，抑制條件致病菌和有害菌在腸內(nèi)的繁殖，降低腸道有害菌的數(shù)量，從而調(diào)節(jié)腸道菌群微生態(tài)系統(tǒng)。研究表明，異麥芽低聚糖能夠增加雙歧桿菌的菌種數(shù)，從而促進(jìn)腸道的蠕動(dòng)、防止便秘、清除腸道，同時(shí)抑制有害有毒菌種的繁殖。顧清等[3]通過對(duì)40只小鼠分別飼喂低、中、高劑量的異麥芽低聚糖與空白組水作對(duì)照，發(fā)現(xiàn)異麥芽低聚糖可以促進(jìn)雙歧桿菌和乳桿菌的增殖，并抑制莢膜梭菌的生長(zhǎng)。

Camielli[4]和Goossensa等[5]通過研究低聚糖對(duì)菌絲在腸黏膜上吸附的影響發(fā)現(xiàn)，低聚糖通過競(jìng)爭(zhēng)性定植、產(chǎn)生酸類物質(zhì)以及減少有害物質(zhì)和腸道菌群中腐敗菌的數(shù)量來調(diào)節(jié)胃腸道菌群的平衡。Lidestri等[6]研究了細(xì)菌表面的外源性凝集素與上皮細(xì)胞的特異性糖分子的結(jié)合能力，發(fā)現(xiàn)病原菌把低聚糖當(dāng)做受體并與其結(jié)合，低聚糖代替了腸細(xì)胞受體類似物與病原菌結(jié)合。這樣腸道致病細(xì)菌與低聚糖結(jié)合后留在小腸腔中，隨糞便排出。

2.1.2活性多糖類 活性多糖對(duì)腸道黏膜與機(jī)體免疫過程、保護(hù)腸道屏障結(jié)構(gòu)完整以及刺激腸道內(nèi)分泌等方面具有重要的改善作用，能夠調(diào)節(jié)腸道菌群，維持機(jī)體健康。徐永杰等[7]對(duì)牛蒡多糖不同的提取工藝進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)牛蒡多糖的加入使得乳桿菌和雙歧桿菌大量增殖，并且添加牛蒡多糖的含量越高，乳桿菌和雙歧桿菌的數(shù)量增加的也越多，而腸道內(nèi)腸桿菌的數(shù)量并沒有發(fā)生明顯變化。陳清華等[8]對(duì)出生28d的斷奶仔豬(體重均在8.898kg左右)分別飼喂不同含量牛膝多糖的日糧，發(fā)現(xiàn)加了牛膝多糖的豬仔腸道中大腸桿菌和雙歧桿菌及乳酸桿菌數(shù)量明顯增多。

2.1.3益生菌類 益生菌包括雙歧桿菌(嬰兒雙歧桿菌、短雙歧桿菌以及青春雙歧桿菌)和乳桿菌(嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、鼠李唐乳桿菌、植物乳桿菌以及羅伊氏乳桿菌)兩大類。腸道內(nèi)的益生菌能夠結(jié)合腸黏膜，從而形成腸道的生物屏障，利用自身的占位效應(yīng)、與各種營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)以及分泌的各種代謝產(chǎn)物及細(xì)菌素來抑制條件致病菌和外來致病菌的增殖入侵。謝彩虹等[9]發(fā)現(xiàn)，嗜酸乳桿菌有助于經(jīng)頭孢曲松處理后的小鼠腸道內(nèi)乳桿菌、雙歧桿菌和腸球菌恢復(fù)到頭孢菌處理之前的數(shù)量。趙勝娟等[10]對(duì)大鼠腸道的菌群進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)納豆芽孢桿菌在腸道的大量增殖消耗了腸道中的大量氧氣，腸道內(nèi)的氧濃度顯著降低，厭氧菌雙歧桿菌生長(zhǎng)環(huán)境得到良好的改善，同時(shí)遏制了需氧菌(腸桿菌和腸球菌)的生長(zhǎng)。

2.1.4膳食纖維類 膳食纖維在大腸發(fā)酵得到可使用的植物性成分、碳水化合物及其類似物。在第26屆CCNFDU會(huì)議上定義膳食纖維是指小腸內(nèi)不能消化吸收，聚合度不小于3(或10)的碳水化合物聚合物[11]。膳食纖維包括水不溶性膳食纖維和水溶性膳食纖維，不溶性膳食纖維促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，而水溶性膳食纖維則影響可利用碳水化合物和脂質(zhì)代謝而發(fā)揮代謝功能，膳食纖維中不溶性膳食纖維和水溶性膳食纖維的組成比例對(duì)膳食纖維生理功能的影響很關(guān)鍵[12]。

2.2 保護(hù)胃粘膜功能食品

保護(hù)胃粘膜功能食品主要以可用于保健食品的中藥、藥食同源類中藥和普通食品為主。截至2016年7月1日，國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局(CFDA)數(shù)據(jù)查詢結(jié)果顯示，獲得批準(zhǔn)的國(guó)產(chǎn)保護(hù)胃黏膜功能食品共有77個(gè)，使用原料種類136種，累計(jì)頻次429次。其中藥食同源原料34種，累計(jì)頻次168次，使用頻次前10位依次為猴頭菇、砂仁、葛根、茯苓、山藥、陳皮、麥芽、白芍、蒲公英、枳椇子；保健食品原料47種，累計(jì)頻次143次，使用頻次前10位依次為蜂膠、黨參、白術(shù)、黃芪、殼聚糖、紅景天、吳茱萸、白芨、三七、木香；食品原料15種，累計(jì)頻次35次，使用頻次前5位依次為糊精、淀粉、大豆色拉油、蔗糖、桿菌；食品添加劑類原料40種，累計(jì)頻次83種，使用頻次前10位依次為明膠、甘油、蜂蠟、甜菊糖苷、檸檬酸、二氧化鈦、甜蜜素、微晶纖維素、可可殼色、二氧化硅(表2)。

已獲批的保護(hù)胃粘膜功能食品主要以藥食同源原料和保健食品原料為主。研究表明，天然產(chǎn)物對(duì)胃黏膜的保護(hù)機(jī)制可分為以下五個(gè)方面：(1)提高機(jī)體免疫功能，包括提高免疫器官指數(shù)，促進(jìn)脾淋巴細(xì)胞增殖，調(diào)節(jié)體液中炎癥因子的平衡，增強(qiáng)NK 細(xì)胞功能，促進(jìn)腹腔巨噬細(xì)胞吞噬能力以及調(diào)節(jié)相關(guān)的酶和激素水平；(2)提高胃黏膜組織的抗氧化能力，提高受損胃黏膜組織超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽酶活力(GSH)，抑制丙二醛(MDA)的生成；(3)控制受損胃黏膜組織的炎癥反應(yīng)，平衡促炎因子和抑炎因子的表達(dá)；(4)調(diào)節(jié)黏膜上皮各類防御物質(zhì)的表達(dá)，包括內(nèi)源性前列腺素和各類生長(zhǎng)因子(表皮生長(zhǎng)因子EGF、堿性成纖維生長(zhǎng)因子β-FGF和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子TGF-α等)；(5)改善黏膜微循環(huán)，如升高胃黏膜血流量[13-14]。

表2 保護(hù)胃黏膜功能食品的功效成分的頻次分析

2.2.1粗多糖類 研究發(fā)現(xiàn)，多糖對(duì)胃黏膜的保護(hù)作用主要有以下五個(gè)方面：(1)多糖對(duì)急、慢性潰瘍有很大的抑制作用，并且能夠減少胃酸的分泌；(2)多糖能夠使防御因子(NOS、NO、EGF、EGFR)的內(nèi)源性釋放，提使勁膜的再生修復(fù)能力得到提高，胃黏膜防御機(jī)制得到增強(qiáng)，潰瘍能夠很快地愈合；(3)多糖具有很強(qiáng)的抗氧化能力，使得胃黏膜上皮細(xì)胞抗H+的能力得到很大的增強(qiáng)，并且使胃黏膜的營(yíng)養(yǎng)得到改善，同時(shí)能夠修復(fù)受損胃黏膜；(4)多糖能夠正向調(diào)節(jié)胃腸蠕動(dòng)并促進(jìn)排便運(yùn)動(dòng)以及胃腸排空；(5)多糖能夠提高胸腺細(xì)胞和脾臟淋巴細(xì)胞的數(shù)量以及自然殺傷細(xì)胞的能力，使得機(jī)體對(duì)抗胃炎的免疫力得到增強(qiáng)[15-16]。

2.2.2黃酮類 當(dāng)胃潰瘍胃黏膜損傷因子和保護(hù)因子失去平衡時(shí)會(huì)造成胃潰瘍，不僅會(huì)在很大程度上損傷胃酸、胃蛋白酶、幽門螺旋桿菌、藥物損害及氧自由基等，而且還會(huì)降低胃黏膜屏障、細(xì)胞膜完整性、細(xì)胞再生能力、血液供應(yīng)等對(duì)胃黏膜的保護(hù)作用。研究表明，胃黏膜屏障中最重要的一個(gè)影響因子就是胃黏膜上皮覆蓋的粘液凝膠，它作為非流動(dòng)層可以減慢胃腔內(nèi)氫離子向胃黏膜內(nèi)的擴(kuò)散；胃黏膜血管在舒血管因子一氧化氮的作用下擴(kuò)張能夠提高胃血流量，使得胃黏膜上皮完整地包裹在胃黏膜上，從而修復(fù)黏膜損傷。

江濤等[17]利用無水乙醇導(dǎo)致大鼠胃黏膜損傷，結(jié)果表明，高良姜總黃酮對(duì)于無水乙醇致胃黏膜損傷的大鼠可以增加其胃壁結(jié)合處的黏液量，提高胃黏膜體內(nèi)抗氧化物質(zhì)超氧化物歧化酶活性和降低丙二醛的數(shù)量，保護(hù)無水乙醇致胃黏膜損傷。

2.2.4皂苷類 胃黏膜包括上皮細(xì)胞層和固有層，上皮細(xì)胞層覆蓋于胃上，固有層含有豐富的胃腺。胃黏膜局部微環(huán)境處于一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，只有當(dāng)防御因子(粘液、碳酸氫鹽屏障、表皮生長(zhǎng)因子等內(nèi)源性活性物質(zhì))和侵襲因子(如HP、乙醇、NSAID、胃酸/胃蛋白酶等)之間保持生理平衡時(shí)，胃黏膜才會(huì)保持健康的狀態(tài)。乙醇可以輕易地誘發(fā)急性胃黏膜損傷，由于無水乙醇能夠直接對(duì)細(xì)胞造成損傷，破壞胃黏膜屏障的完整性，導(dǎo)致炎癥滲出、水腫、糜爛、出血或淺潰瘍[20]。

皂苷類化合物在中藥黃芪中是功效成分之一，黃芪的重要活性成分包括AST及AST-Ⅳ。研究發(fā)現(xiàn)，AST與AST-Ⅳ都可以減輕胃黏膜損傷，但是AST與AST-Ⅳ保護(hù)胃黏膜在用量上存在明顯差別[21]。

2.3 促進(jìn)消化功能食品

促進(jìn)消化功能食品主要以可用于保健食品的中藥、藥食同源類中藥和普通食品為主。截至2016年7月1日，國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局(CFDA)數(shù)據(jù)查詢結(jié)果顯示，獲得批準(zhǔn)的國(guó)產(chǎn)促進(jìn)消化功能食品共有95個(gè)，使用原料種類110種，累計(jì)頻次629次。其中藥食同源原料39種，累計(jì)頻次391次，使用頻次前7位依次為山楂、麥芽、茯苓、陳皮、山藥、萊菔子、白扁豆；保健食品原料23種，累計(jì)頻次47次，使用頻次前4位依次為太子參、黨參、黃芪、木香，占總頻次的59.6%；食品原料15種，累計(jì)頻次86次，使用頻次前4位依次為白砂糖、糊精、蔗糖、淀粉，占總頻次的72.5%；食品添加劑類原料33種，累計(jì)頻次105種，使用頻次前5位依次為硬脂酸鎂、檸檬酸、葡萄糖酸鋅、?；撬?、甜菊糖甙。

消化不良不僅包含胃和十二指腸區(qū)域的消化不良癥狀，還包括可引起消化不良癥狀的器質(zhì)性、系統(tǒng)性或代謝性疾病的一組臨床綜合征。藥食同源類以及保健食品類原料能夠刺激離體十二指腸興奮作用，并且能夠解除由腎上腺素引起的十二指腸收縮的抑制，能夠促進(jìn)物理性消化及化學(xué)性消化，提高胃蛋白酶活性和胃蛋白酶排出量，提高了食物利用率，促進(jìn)小腸運(yùn)動(dòng)[22-23]。

2.4 通便功能食品

通便功能食品主要以可用于保健食品的中藥、藥食同源類中藥和普通食品為主。截至2016年7月1日，國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局(CFDA)數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，已經(jīng)有575個(gè)國(guó)產(chǎn)通便功能食品獲得批準(zhǔn)，使用原料種類266種，累計(jì)頻次2 243次。其中藥食同源原料53種，累計(jì)頻次615次，使用頻次前5位依次為決明子、火麻仁、萊菔子、郁李仁、蜂蜜；保健食品原料88種，累計(jì)頻次660次，使用頻次前5位依次為蘆薈、當(dāng)歸、番瀉葉、黃芪、大黃；食品原料77種，累計(jì)頻次579次，使用頻次前20位依次為果糖、維生素、淀粉、綠茶、糊精、桿菌、葡萄糖、大豆油、魔芋、水蘇糖、奶粉、燕麥、乳糖、白砂糖、胡蘿卜、茶葉、紅茶、小麥纖維、螺旋藻、蘋果；食品添加劑類原料48種，累計(jì)頻次389種，使用頻次前5位依次為木糖、硬脂酸鎂、明膠、甘油、蜂蠟、二氧化鈦。

已獲批的通便功能食品大致分為兩種。第一種以藥食同源、保健食品原料中藥配伍營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑為原料；第二種通過低聚糖和膳食纖維促進(jìn)胃腸蠕動(dòng)和消化，達(dá)到通便功效。

3 調(diào)節(jié)胃腸道功能食品的市場(chǎng)現(xiàn)狀及展望

《中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng)發(fā)展綱要(2014—2020年)》明確提出，要利用市場(chǎng)機(jī)制的手段，采用現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)理念促進(jìn)人們對(duì)食品的消費(fèi)，形成以營(yíng)養(yǎng)為先導(dǎo)、現(xiàn)代的食品產(chǎn)業(yè)體系，以促進(jìn)生產(chǎn)、消費(fèi)、營(yíng)養(yǎng)、健康的需求。營(yíng)養(yǎng)保健食品的擴(kuò)張速度已經(jīng)超乎想象，而調(diào)節(jié)胃腸道功能食品的主要原料，中藥原料的中藥理論、藥效組分理論、使用劑量等對(duì)于保健品功能實(shí)現(xiàn)有著重大影響。安全、有效是我國(guó)保健食品研發(fā)應(yīng)遵從的兩大基本原則，對(duì)中國(guó)保健食品市場(chǎng)的操作規(guī)范和良性循環(huán)具有重要的促進(jìn)作用，也為中國(guó)保健食品市場(chǎng)的長(zhǎng)足發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，只有根據(jù)目前胃腸道疾病的中西醫(yī)發(fā)病機(jī)制的研究結(jié)果，選擇安全、有效的保健食品功能原料，同時(shí)明確不同原料的調(diào)節(jié)胃腸道的功效成分及其調(diào)節(jié)機(jī)制，才能夠開發(fā)出更加安全、有效、創(chuàng)新的調(diào)節(jié)胃腸道功能保健食品。綜上所述，調(diào)節(jié)胃腸道功能保健食品的研發(fā)應(yīng)從調(diào)節(jié)腸道菌群、促進(jìn)消化、通便和保護(hù)胃粘膜損傷出發(fā)，選擇具有針對(duì)性調(diào)節(jié)胃腸道機(jī)制的原料，明確配伍依據(jù)，才能滿足越來越多具有潛在腸道疾病威脅人群的健康需求?！?/p>

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