益生元开启2.0时代：靶向特定细菌

这是《肠道产业》第 397 篇文章

编者按：

在消化健康市场中，益生菌非常受欢迎，但是它只是其中的一部分，近年来，益生元越来越受到人们的关注，益生元补充剂的类别也越来越多样化，除了作为独立的补充剂，其也可以与益生菌组成合生制剂。

那么，益生元市场的发展趋势是什么？有什么新型的益生元产品？

今天，我们特别编译了发表在 Nutritional Outlook 杂志上关于益生元 2.0 时代的文章，希望该文能够为相关的产业人士和诸位读者带来一些启发和帮助。

益生元：逐渐兴起

在消化健康类别中，益生菌非常受欢迎，以至于它们已超越膳食补充剂这一类别，开始作为食品和饮料的配料。然而，益生菌只是消化健康的一部分。益生元正慢慢地被认为是消化健康的必要组成部分，而推动这一增长的是对纤维消费的兴趣。

嘉吉公司（Cargill）特殊碳水化合物产品经理 Taylor Halstead 表示：“Innova Market Insight 将纤维列为 2019 年的主要趋势，并指出 44%的美国消费者正在增加纤维消费。这些数字与国际食品信息理事会（IFIC）2019 年食品与健康调查的消费者研究一致，该研究指出，超过 85％的消费者认为纤维是健康的。”

消费者对益生元并不那么了解，但随着更多产品投放市场并被媒体报道，这种了解会不断加深。尽管益生元的销量仍然较小，但市场在不断扩大，益生元的销售有很大的增长空间，并且消费者也会逐步开始了解益生元的功能。

AIDP 公司的业务发展总监 Samantha Ford 援引融文集团（Meltwater）市场研究的数据解释说：“2019 年上半年，媒体对益生元的报道比上年同期增加了 12%。社交媒体正在推动这一增长。

许多消费者没有意识到益生元在消化健康中所起的作用，但是，媒体的报道有助于提高消费者的兴趣。根据《营养商业杂志》最近的一份报告，2018 年益生菌的销售增长了约 8％，而益生元的销售增长了 130％以上。”

Ford 说：“很明显，消费者对益生元的兴趣与日俱增。而且，请不要忘记：大多数消费者的饮食中都没有足够的纤维。对于益生元公司而言，面临的挑战是教育消费者为何要在没有大量摄入纤维的情况下，通过益生元来进行补充。”

益生元：越来越有针对性

益生元通常是指用于喂养肠道细菌，以促进健康细菌的生长的物质。随着消化类别的发展和复杂化，益生元补充剂的概念和研究都变得更具针对性，开始锚定于某些细菌。无论是作为一种独立的补充剂，还是在包含益生元和益生菌的合生制剂配方中都是如此。

这种定向的益生元可能会深刻改变消化系统的健康空间并改变益生菌类别。Ford 说：“我们已经看到这些概念扰乱了市场，‘无益生菌’的消化健康配方越来越受欢迎。”

随着时间的推移，如果这种定向的益生元被越来越多人接受，那么益生菌消费者可能会发现自己正朝着益生菌的新市场发展，这也许会鼓励益生菌制造商考虑不断增长的益生元市场，如果他们还没有开始这样做的话。

益生元是否起作用

益生元在维持人类菌群健康方面有着悠久的历史，母乳中富含的 200 多种低聚糖是主要的益生元之一。

消化产品品牌 Microbiome Labs 的首席科学官 Kiran Krishnan 解释说：“我们的祖先通过吃根茎、块茎以及觅食水果和坚果来摄入大量的低聚糖。人们认为这些益生元是维持肠道菌群健康的重要因素之一。”

关于益生元的主要负面印象是不耐症，一些人在食用益生元后会感到不适和腹胀。

Krishnan 说：“这个问题在于，当你使用的不是特定针对某些细菌的益生元时，那么就可能会被肠道中许多不同细菌消耗和代谢。这意味着，如果一个人的肠道菌群已经失衡，那么某些益生元实际上可能可以喂养不良细菌。”

根据 Krishnan 的观点，益生元的理想特性是具有高聚合度（DP），这决定了益生元可以在肠道中的“存活”距离。

他解释说：“具有高 DP 的益生元意味着它是一种非常复杂的碳水化合物，并且由于这种复杂性，所以只有非常有限的细菌拥有合适的酶来分解和代谢这种碳水化合物。那些倾向于具有非常复杂的酶解能力来分解复杂碳水化合物的细菌大多数存在于大肠中。”

AKK 菌和双歧杆菌是存在于大肠中的能够分解复杂的碳水化合物的两种细菌。

高 DP 的益生元在发挥作用之前不太可能被其他细菌分解。相反，低 DP 的益生元往往会被更广泛的细菌分解，也会在肠道中更快地被分解，从而导致小肠中的细菌过度生长，如果某人已经患有小肠细菌过度生长，那么就尤其糟糕了。

Microbiome Labs 公司有一种益生元配方，它结合了四种具有高 DP 的低聚糖，并已在临床试验中被证明可以专门喂养好的细菌和关键菌株，如 AKK 菌、普氏粪便杆菌和双歧杆菌。

该产品名为 MegaPreBiotic，由 Bimuno 品牌的低聚半乳糖（一种由英国 Clasado BioSciences 公司生产的成分）、Livaux 和 Actazin 品牌的低聚果糖（由 AIDP 公司分销）和 PreticX 品牌的低聚木糖（也由 AIDP 分销）组成。

低聚木糖（如 PreticX）可提高双歧杆菌的水平。

AIDP 公司的 Ford 说：“这类产品的主要优点之一是喂养有益细菌所需的有效剂量低。PreticX 的临床研究还发现，每天服用 2 克 PreticX，脆弱拟杆菌（拟杆菌门家族成员）株数显著增加。研究小组还得出结论，补充 PreticX 不会增加乳杆菌（厚壁菌门家族成员）。

这些发现表明，PreticX 补充剂可能会产生有益的拟杆菌/厚壁菌门比率，从而可能导致更好的代谢反应并有益于体重管理。”

例如，据观察，肥胖者的厚壁菌门增加和拟杆菌门减少，而厚壁菌门减少和拟杆菌增加与体重减轻有关¹。

由 Zespri SunGold 品牌的猕猴桃制成的 Livaux 与普氏栖粪杆菌的增加有关。

根据欧洲的肠道宏基因组计划（Metagenomics of Human Intestinal Tract，一个在人类肠道菌群的基因与人类健康和疾病之间建立关联的项目）进行的一项分析，普氏栖粪杆菌是结肠中最丰富的厌氧菌，约占粪便中细菌总数的 5％²。该研究还观察到，与健康个体相比，炎症性肠病（IBD）患者的普氏栖粪杆菌要少得多³。

由于该细菌是厌氧的并且不能在氧气中生存，因此普氏栖粪杆菌难以被视为益生菌，必须通过使用益生元来强化。

普氏栖粪杆菌可能对 IBD 患者有益的原因是，当葡萄糖被普氏栖粪杆菌发酵时，产生的最终产物之一是大量的丁酸盐。丁酸盐在肠道生理、抵御病原体和调节免疫系统方面起着重要作用。

因此，通过使用相关的益生元来增加普氏栖粪杆菌的水平，可能可以提高丁酸盐的水平，从而发挥益处³。丁酸盐也是肠上皮细胞的主要能源，是维持肠道屏障完整性的基本元素。研究人员还指出，丁酸盐有助于抗炎作用。

AIDP 公司表示，Actazin 是由 Zespri 品牌的绿色猕猴桃制成的，含有丰富的天然可溶性和不溶性纤维、多酚和肌动蛋白酶。每天的剂量低至 600 毫克的该成分就能支持有规律的排便，而且布里斯托粪便等级没有变化。

在一项研究中，补充 Actazin（每天 2400 毫克）导致平均每日排便量显著增加⁴。在一组每周至少增加一次排便的参与者中，每天补充 600 毫克的 Actazin 被证明与每日排便的显著增加有关。

合生制剂

虽然使用益生元作为独立产品有很多好处，但消费者仍然看重益生菌，因此制造商正在将益生元纤维与益生菌配对，以创造新的合生制剂。

例如，嘉吉公司最近宣布了其菊苣根纤维的新产品，名为 Oliggo-Fiber XL Ultra，该纤维具有低水活度，使其能够与对水分敏感的益生菌混合制成合生制剂。

Halstead 说：“因此，与标准菊粉或其他纤维相比，我们的 XL Ultra 提供了更高的益生菌培养稳定性。菊苣根纤维作为益生元，可促进乳酸杆菌和双歧杆菌的生长。每天摄入 5 克菊苣根纤维会刺激消化道中的菌群，有助于保持平衡。”

另一种与益生菌配对的益生元纤维的理想来源是蔓越莓籽粉，例如 Fruit d’Or Nutraceuticals 生产的蔓越莓籽粉。像大多数益生元纤维一样，蔓越莓籽粉可作为益生菌的食物来源，但它也包含其他重要的营养成分。

Fruit d'Or Nutraceuticals 公司销售和业务开发总监 Stephan Lukawski 解释说：“它可以喂食某些益生菌菌株，例如凝结芽孢杆菌，蔓越莓籽粉包含蛋白质纤维和所有必需氨基酸，以及 ω-3，ω-6 和 ω-9，原花青素和其他多酚。蔓越莓籽粉不仅仅与纤维有关，还与多酚有关。”

研究表明，除了饲喂有益的益生菌外，蔓越莓籽粉还能抑制大肠杆菌等有害细菌的生长。

蔓越莓籽粉具有饲喂有益细菌和抑制有害细菌生长的能力已在一种将蔓越莓籽粉与获得专利的益生菌菌株凝结芽孢杆菌 MTCC 5856（Sabinsa 公司生产的 LactoSpore）结合在一起的成分的临床研究中得到了证明⁵。这种注册商标的组合成分被称为 LactoCran。

另外，要记住多酚这一方面是很重要的，因为多酚在消化健康领域也有很大的潜力。Lukawski 指出，多酚在肠道-大脑-免疫轴中也起着重要作用。

Lukawski 说：“展望未来，益生菌领域的赢家是那些用其他科学成分进行研究的制造商，例如，蔓越莓和蓝莓等水果中的多酚将与益生菌一起发挥重要作用。肠道健康和大脑健康将与蓝莓有关。肠道健康和免疫健康将与接骨木果有关，肠道健康和预防尿路感染与蔓越莓有关。”

Krishnan 也有类似的看法：“下一件大事是，随着益生元开始获得更多的认识，人们也开始意识到它，并且它已经成为人们关注的焦点，接下来的事情就是多酚在肠道菌群中的重要性。

在过去一年左右的时间里，已经有关于多酚在菌群中的作用的研究，但是这一点还没有被很好地理解，不过事实证明，多酚本身就是益生元。多酚还为菌群为宿主生产的许多重要化合物提供了基础。”

Microbiome Labs 甚至开始在其名为 MegaMucosa 的粘膜重建产品中加入多酚，Krishnan 说：“我们使用的柑橘多酚混合物已经在临床研究中被证明，仅通过单独使用多酚，即可显著降低肠道通透性，增加细菌多样性，并减少粘膜中的炎症。”

新型“益生元”

选择性强化肠道细菌的另一种方法是通过补充噬菌体。噬菌体通常被描述为靶向有害细菌的病毒。这代表了另一种不同的益生元方法。

Deerland 益生菌和酶科学和技术副总裁 John Deaton 博士解释说：“噬菌体种类繁多，丰富多样，存在于海水、土壤、人类和发酵食品中。

Deerland 的新型 PreforPro 噬菌体可通过靶向并利用特定的不需要的或致病的活细菌细胞作为宿主进行自我繁殖。当噬菌体控制宿主时，它将控制不良细菌细胞的代谢过程，从而迅速产生噬菌体后代，破坏细胞壁，逃脱并寻找更多的细菌宿主细胞。这有效地减少了宿主细菌的数量，为有益细菌的增殖提供了更多的空间，从而改善了宿主的健康状况。”

在 Nutrients 杂志上发表的一项研究中，研究人员发现，连续 28 天每天服用 15 毫克的噬菌体 PreforPro 减少了大肠杆菌的存在，并在此过程中增加了特定细菌的数量⁶。更具体地说，噬菌体增加了双歧杆菌、德氏乳杆菌和产丁酸盐的真杆菌属。而且，促炎细胞因子白细胞介素 4 显著降低。

噬菌体还可以与益生菌结合使用，已经有 20 多项研究表明该成分能够促进有益细菌菌株的生长。

Deaton 说：“体外和体内实验均证明，PreforPro 在有益菌菌株与不良菌株竞争时，对乳球菌、乳杆菌、双歧杆菌和枯草芽孢杆菌等有益细菌株的生长促进作用。

在生理条件下的几项体外实验中，PreforPro 已被证明可促进许多益生菌的生长，包括：两歧双歧杆菌、短双歧杆菌、动物双歧杆菌、长双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、乳酸乳球菌和枯草芽孢杆菌。”

参考文献：

（滑动下方文字查看）
1.Mariat D et al. “The Firmicutes/Bacteroidetes ratio of the human microbiota changes with age.” BMC Microbiology, vol. 9 (2009): 1232.Arumugan M et al. “Enterotypes of the human gut microbiome.” Nature, 473(7346): 174–1803.Cao Y et al. “Association between Faecalibacterium prausnitzii reduction and inflammatory bowel disease: A meta-analysis and systematic review of the literature.” Gastroenterology Research and Practice. Published online ahead of print on March 27, 2014.4.Ansell J et al. “Kiwifruit-derived supplements increase stool frequency in healthy adults: a randomized, double-blind, placebo-controlled study.” Nutrition Research, vol. 35, no. 4 (2015): 401-4085.Majeed M et al. “Cranberry seed fibre: a promising prebiotic fibre and its fermentation by the probiotic Bacillus coagulans MTCC 5856.” Food Science and Technology, vol. 53, no 7 (2018): 1640-16476.Febvre HP et al. “PHAGE study: Effects of supplemental bacteriophage intake on inflammation and gut microbiota in healthy adults.” Nutrients, vol. 11, no. 3 (2019)

---

原文链接：https://www.nutritionaloutlook.com/view/prebiotics-20-prebiotic-ingredients-increasingly-target-specific-bacteria

作者｜Sebastian Krawiec

编译｜orchid

审校｜617

编辑｜笑咲

投稿/转载

联系人：何隽

微信号：18518006142