益生元是怎样发挥有益作用的呢

益生元的定义于1995年由Gibson和Roberfroid提出，指的是通过选择性促进结肠中1种或有限数量的细菌的生长和(或)活性而对宿主产生有益影响的不可消化的食物成分。此后益生元的定义进行了多次修订，但基本特征仍大多被保留。2007 年联合国粮农组织将益生元定义为一组可以通过调节微生物菌群而有益于宿主健康的无生命的食品成分。包括抗性淀粉和乳果糖、低聚半乳糖、菊粉、低聚果糖、低聚异麦芽糖、大豆低聚糖、低聚木糖、水苏糖等数百种低聚糖类。实际上，有些微藻类也可作为益生元如节旋藻、螺旋藻等，天然植物中的中草药、蔬菜、野生植物等提取物也能作为益生元使用。益生元的功能很多，主要包括：预防肠道感染，改善炎性肠病和肠易激综合征的症状，缓解便秘，调节血脂血糖代谢和矿物质的吸收，调节肠道菌群，生成营养物质(如B族维生素及烟酸、叶酸)，提高机体的免疫力，预防结直肠肿瘤等。

  以下以低聚糖为例介绍一下益生元发挥有益作用的可能的机理。

  低聚糖一般由3～10个单糖聚合而成，其分子中具有不易被人体消化酶利用的特殊结构，如β糖苷键。易溶于水，甜度为蔗糖的0.3～0.6倍，较稳定，卡路里值大约是可消化碳水化合物如蔗糖的40%～50%。低聚果糖不能直接在小肠内吸收，因此，可以促进小肠蠕动，加速小肠内细菌的清除。肠道中低聚糖的发酵速率取决于糖的结构、发酵过程中细菌间的协同作用等。大多数低聚糖在结肠被水解成更小的低聚物和单体后，会进一步被一种、几种或大多数厌氧细菌进行发酵代谢，不仅为细菌增殖提供能量，而且还产生在代谢上对宿主无用的气体(H2、CO2、CH4)以及对宿主有益的短链脂肪酸(如乙酸、丙酸、丁酸和L-乳酸等)。短链脂肪酸（SCFA） 是益生元(包括纤维素)在结肠被细菌酵解产生最多、最常见的代谢物，为宿主提供部分能量，并作为肠道上皮的特殊营养因子，维护肠道上皮细胞的完整性和杯状细胞的分泌功能，发挥对肠道的调节作用。SCFA也是重要的信号分子，在肠和大脑间的生化信号传导中具有重要功能。一项研究结果揭示了丙酸和丁酸在调节肠道糖异生中的重要性，丙酸和丁酸调节了肠道糖异生基因的表达，影响了糖耐量和胰岛素敏感性，从而调节血糖代谢。益生元可通过促进益生菌使其与病原微生物竞争黏附位点和营养物，并使其产生不同的抗微生物化合物，即“定殖抗性”和“竞争排斥”。益生元因不可吸收，因而具有渗透利泻作用；同时益生元在发酵过程形成的肠道环境酸化也刺激了肠蠕动增加。低聚果糖是水溶性膳食纤维，促进细菌对胆固醇的掺入和利用，抑制由胆汁酸水解酶介导的胆汁酸再吸收，促进胆固醇与解偶联的胆盐的共沉淀，促进胆固醇转化为前列醇，达到降低血脂的作用。

参考文献：

1. 贺苹苹.大蒜低聚糖的制备及其益生活性的研究.(2019硕士论文）

2. 蒋晨，周刊，侯晓华。益生元效应：回顾与展望。临床消化病杂志，2017,29(3):177-179.

3.肖敏.功能性低聚糖及其生产应用。生物产业技术，2018，06：29-33.