腸道菌群作為一種重要的環境因素，在肥胖的發生和發展中起到關鍵的作用。而功能性低聚糖作為新生理活性物質，在改善肥胖人群腸道菌群組成及代謝等方面的應用備受關注。

本周主要介紹功能性低聚糖的類别和生理功能，以及如何通過影響腸道菌群從而抑制肥胖疾病進行探讨。

肥胖是由于體内脂肪的體積和脂肪細胞數量增加或體脂占體重的百分比異常增高從而導緻體重增加，并在某些局部過多沉積脂肪，通常用體質指數（body mass index,BMI）進行判定[1]。

随着經濟水平的發展和人們生活水平的提高，肥胖的發病率在世界範圍内日益升高，肥胖增加了2型糖尿病、動脈硬化、脂肪肝、高脂血症等代謝綜合征的患病風險，嚴重影響着人們的健康及生活質量。

導緻超重和肥胖的根本原因是能量的攝入與消耗的不平衡，但是對于肥胖的病因尚未完全明确。利用天然生物活性物質治療肥胖，既可以有效避免藥物治療帶來的副作用，也特别适合于體重處于超重卻未到肥胖（25 kg/m2≤BMI≤29 kg/m2）的人群，已成為近年來的研究熱點。

功能性低聚糖作為功能性食品中的一支主力，在世界範圍内迅速崛起，具有選擇性地刺激特定腸道微生物的生長活性而有益于宿主健康的特性。

有研究證實，腸道菌群組成與代謝物水平的改變在肥胖的發生與發展中起到重要的作用[2]，而功能性低聚糖主要通過改善腸道菌群的生态平衡及産生短鍊脂肪酸（Short chain fatty acids，SCFAs）等代謝産物來減輕肥胖症狀[3]。本文主要通過介紹功能性低聚糖的類别和生理功能，以及如何通過影響腸道菌群從而抑制肥胖疾病進行了探讨。

功能性低聚糖是指由2~10個單糖通過糖苷鍵聚合而成，可以代替蔗糖但不易被人體胃酸酶降解，在小腸中不被吸收，但進入大腸後能促進體内雙歧杆菌的增殖[4]。

目前功能性低聚糖有1000多種，其中研究最多、應用最廣泛的功能性低聚糖可分為低聚果糖、低聚木糖、低聚異麥芽糖、大豆低聚糖等[5]。

1.1 低聚果糖

低聚果糖（Fructo-oligosaccharide, FOS），又稱蔗果低聚糖、寡果糖或蔗果三糖低聚糖，是由1~3個果糖基通過β-1,2糖苷鍵與蔗糖分子中的果糖基結合而形成的蔗果三糖（GF2）、蔗果四糖（GF3）、蔗果五糖（GF4）等低聚糖的總稱，甜度約為蔗糖的30%，甜味清爽，保濕性良好[6]。

低聚果糖是一種天然活性成分，也是一種優良的水溶性膳食纖維，廣泛存在于天然植物中，如香蕉、球蔥、大蒜、西紅柿、蘆筍、菊芋和麥類中。

低聚果糖在調節人體腸道菌群促進有益菌生長、促進礦物質吸收、增強人體免疫力、降低膽固醇和血糖值、調節腸道功能促進腸胃蠕動、抑制結腸癌的發生方面具有明顯作用[7]。

1.2 低聚木糖

低聚木糖（Xylo-oligosaccharides，XOS）是指由2~7個木糖分子以β-1,4糖苷鍵結合而成的理化性質穩定且耐酸耐熱的低聚糖，主要有木糖、木二糖、木三糖和三糖以上的木寡糖，甜度為蔗糖的35%，具有良好的酸、熱穩定性，在酸性條件下加熱至100℃也基本不分解。

低聚木糖其生理功能主要有調節腸道菌群平衡，促進益生菌的增殖，并能選擇性的促進雙歧杆菌的增殖；促進鈣、鐵等礦物質的吸收，并能增加鈣、鎂等離子的溶解度；此外還能提高人體免疫力抗衰老，改善脂質代謝，防止肥胖[8]。

1.3 低聚異麥芽糖

低聚異麥芽糖（Isomalto-oligosaccharides,IMO）低聚異麥芽糖的甜度為蔗糖的45%～50%。一般攝入量在每天15g～90g，低聚異麥芽糖的粘度較低，所以具有較好的流動性和操作性，同時低聚異麥芽糖的耐熱耐酸性能較好。

低聚異麥芽糖能夠促進腸道雙歧杆菌增殖因子，降低健康年輕人群血清中膽固醇濃度，每日攝入10g低聚異麥芽糖有助于使腸道恢複正常，增加排便次數及促進結腸中微生物的活動，并且沒有發現任何副作用[9]。

1.4 大豆低聚糖

大豆低聚糖（Soybean-oligosaccharides, SBOS）是一種廣泛存在于豆科植物中的可溶性糖類的總稱，由棉籽糖、水蘇糖和蔗糖以一定比例組成，甜度約為蔗糖的70%。其中棉籽糖是由半乳糖通過α-1,6糖苷鍵與蔗糖的葡萄糖基連接而成的三糖；水蘇糖是由棉籽糖中的半乳糖通過α-1,6糖苷鍵與半乳糖連接而成的四糖。

大豆中富含大豆低聚糖、大豆磷脂等具有生物活性的成分，大豆低聚糖具有難消化、甜度低、熱量低、抑制血糖、降膽固醇等低聚糖共有的生理功能[10,11]。現已有大量的研究顯示大豆低聚糖及其制品可以抗齲齒、降血壓血脂、預防治療便秘等。

2.1 調節腸道菌群的結構

腸道微生物群通過從宿主難以消化的食物中提取能量，産生影響宿主新陳代謝的代謝物和細胞因子，從而調節宿主與環境之間的相互作用，腸道的微生态健康關系着整個機體的正常運行。

健康狀态下，腸道内的有益菌是優勢菌群，通過競争性排阻抑制緻病菌的增殖，而患病、飲食環境變化、使用抗生素等醫療手段都會引起腸道菌群失衡，導緻病菌增多。

有研究表明，低聚果糖可以有效改善肥胖小鼠腸道内細菌厚壁菌門與拟杆菌門的比例，提高雙歧杆菌屬（Bifidobacterium）、乳杆菌屬（Lactobacillus）的豐度；大豆低聚糖、低聚木糖、低聚異麥芽糖以及低聚半乳糖均可改善腸道菌群結構，并增加雙歧杆菌屬和乳杆菌屬的數量[12]。

說明功能性低聚糖可以通過促進雙歧杆菌、乳杆菌等有益菌的增殖、抑制有害菌的途徑，間接實現對腸道菌群的調節。

2.2 影響甘油三酯和膽固醇代謝

功能性低聚糖無法被人體直接消化和吸收，但是可以被腸道微生物代謝産生短鍊脂肪酸（SCFAs）。腸道微生物代謝産生的SCFAs包括6種飽和脂肪族有機酸，其中乙酸、丙酸和丁酸占95%。

功能性低聚糖如菊粉、低聚果糖、低聚木糖可以改變腸道菌群代謝産生的SCFAs的濃度和比例。SCFAs可以降低腸道内環境pH，促進耐酸有益菌如雙歧杆菌、乳酸杆菌的生長，抑制pH敏感型緻病菌如大腸杆菌和産氣莢膜杆菌的生長，同時進入宿主體内影響甘油三酯及膽固醇代謝從而減少肥胖症狀。

此外，SCFAs可以激活脂肪酸氧化，抑制肝髒中脂肪酸合成，最終導緻體重降低；同時，SCFAs可以增加膽汁酸排洩與肝髒攝取血液中的膽固醇，調節膽汁酸代謝[13]。

2.3 改善脂質，促進礦物質元素吸收

功能性低聚糖對機體脂質代謝影響的研究在低聚果糖和低聚異麥芽糖較多。功能性低聚糖被攝入後，雙歧杆菌大量繁殖并産生膽酸水解酶等代謝産物，膽酸水解酶将結合膽酸遊離，而遊離的膽酸可抑制病原菌在腸道内的生長。

随着益生菌的大量代謝，當腸道PH值降到6.0時，膽汁酸就可以和膽固醇相結合而生成沉澱，随腸道内容物一起排出體外。此外，雙歧杆菌和功能性低聚糖本身也可吸收膽固醇而随大便排出體外。所以，功能性低聚糖具有調節血脂和降低膽固醇的作用[14]。

盡管肥胖已成為世界範圍的流行性疾病，但由于個體差異以及肥胖病理尚不明晰，現有的治療方法并不十分理想。功能性低聚糖是一種非常有研究意義和價值的綠色添加劑，具有良好的抑制肥胖功能，現代分析技術與代謝組學理論的快速發展為揭示功能性低聚糖抑制肥胖的内在機理打下了基礎。

研究功能性低聚糖抑制肥胖的機理，不僅可以為肥胖的治療指明道路和确定靶點，而且可以降低肥胖治療的支付成本，并為提升我國食品及農産品資源的生物轉化和高值化利用提供新的思路。

鑒于功能性低聚糖的理化性質和生理功能的多樣性，功能性低聚糖在食品和飼料方面的應用已十分廣泛，但在醫藥方面的應用還相對較少。由于功能性低聚糖對腸道菌群的調節作用，其在醫藥研究領域會越來越重要，具有廣泛的發展和應用前景。

另外，不同種類功能性低聚糖之間，與其他功能性因子的複配使用是醫藥研究領域的一大熱點問題。目前，功能性低聚糖行業的發展正處于黃金階段，随下遊終端産品不斷增長的需求，發展和應用前景廣闊。

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