調節胃腸道功能食品及其功效成分研究進展

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中國農業科學院油料作物研究所/油料脂質化學與營養湖北省重點實驗室/農業部油料加工重點實驗室，武漢 430062；2中國農業科學院油料作物研究所——無限極功能油脂聯合實驗室，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。胃腸道也是體內的一個重要的內源性感染源和炎癥介質擴增器，維護胃腸道的屏障功能可以有效減少腸源性感染和MODS的發生，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養等，從而防止胃腸道功能衰竭。

1 胃腸道疾病的發生機制

引起腸源性感染的主要原因：(1)腸道粘膜屏障遭到破壞：當人體受到創傷而失血性休克時，氧自由基和局部細胞因子會受到損傷，腸粘膜屏障遭到嚴重的破壞，從而導致腸源性感染；(2)腸道正常菌群失調：使用的抗生素不合理會引起腸道菌群失調，使得條件致病菌快速繁殖，從而導致腸源性感染；(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]。

全國腸胃炎發病率達14.28%，患腸胃炎病人口達1 600萬(經過確診)，其中城市發病率高于農村。由吸煙、飲酒、藥物刺激等引起的消化性潰瘍發病率南方要高于北方，城市要高于農村。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，對肝腎功能的傷害很大。廣大患者普遍認為中醫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、茯苓、黃芪、太子參、黃精、人參、白扁豆、薏仁、蓮子、大棗等[2]。

2 輔助調節胃腸道功能食品

2.1 調節腸道菌群功能食品

調節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，國家食品藥品監督管理總局(CFDA)數據查詢結果顯示，獲得批準的國產調節腸道菌群功能食品共有106個，使用原料種類86種，累計頻次387次。其中益生菌類15種，使用頻次114次，按照使用頻數排在前5位的依次為嗜酸乳桿菌、長雙歧桿菌、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，使用頻數為17次，按照使用頻數前5位依次為黨參、白術、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。

已獲批的輔助調節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，對人體直接補充益生菌來調節腸道菌群。第二種以中藥配伍其他營養強化劑或普通食品為原料，結合傳統中藥組方、現代中醫理論以及現代營養醫學配伍依據，添加不同類型的原料來調節腸道菌群。第三種為通過低聚糖和膳食纖維促進胃腸蠕動和消化，來調節腸道菌群。

表1 調節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，增強益生菌的競爭優勢。當低聚糖進入結腸后可以刺激結腸中的一種或少數幾種益生菌的生長，有利于宿主的生長。非消化性物質低聚糖具有益生元的功能，能夠促進雙歧桿菌的生長，抑制條件致病菌和有害菌在腸內的繁殖，降低腸道有害菌的數量，從而調節腸道菌群微生態系統。研究表明，異麥芽低聚糖能夠增加雙歧桿菌的菌種數，從而促進腸道的蠕動、防止便秘、清除腸道，同時抑制有害有毒菌種的繁殖。顧清等[3]通過對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照，發現異麥芽低聚糖可以促進雙歧桿菌和乳桿菌的增殖，并抑制莢膜梭菌的生長。

Camielli[4]和Goossensa等[5]通過研究低聚糖對菌絲在腸黏膜上吸附的影響發現，低聚糖通過競爭性定植、產生酸類物質以及減少有害物質和腸道菌群中腐敗菌的數量來調節胃腸道菌群的平衡。Lidestri等[6]研究了細菌表面的外源性凝集素與上皮細胞的特異性糖分子的結合能力，發現病原菌把低聚糖當做受體并與其結合，低聚糖代替了腸細胞受體類似物與病原菌結合。這樣腸道致病細菌與低聚糖結合后留在小腸腔中，隨糞便排出。

2.1.2活性多糖類 活性多糖對腸道黏膜與機體免疫過程、保護腸道屏障結構完整以及刺激腸道內分泌等方面具有重要的改善作用，能夠調節腸道菌群，維持機體健康。徐永杰等[7]對牛蒡多糖不同的提取工藝進行研究，發現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量增加的也越多，而腸道內腸桿菌的數量并沒有發生明顯變化。陳清華等[8]對出生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，發現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。腸道內的益生菌能夠結合腸黏膜，從而形成腸道的生物屏障，利用自身的占位效應、與各種營養競爭以及分泌的各種代謝產物及細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]發現，嗜酸乳桿菌有助于經頭孢曲松處理后的小鼠腸道內乳桿菌、雙歧桿菌和腸球菌恢復到頭孢菌處理之前的數量。趙勝娟等[10]對大鼠腸道的菌群進行了研究，發現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，腸道內的氧濃度顯著降低，厭氧菌雙歧桿菌生長環境得到良好的改善，同時遏制了需氧菌(腸桿菌和腸球菌)的生長。

2.1.4膳食纖維類 膳食纖維在大腸發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會議上定義膳食纖維是指小腸內不能消化吸收，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腸道蠕動，而水溶性膳食纖維則影響可利用碳水化合物和脂質代謝而發揮代謝功能，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膳食纖維生理功能的影響很關鍵[12]。

2.2 保護胃粘膜功能食品

保護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，國家食品藥品監督管理總局(CFDA)數據查詢結果顯示，獲得批準的國產保護胃黏膜功能食品共有77個，使用原料種類136種，累計頻次429次。其中藥食同源原料34種，累計頻次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，累計頻次143次，使用頻次前10位依次為蜂膠、黨參、白術、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，天然產物對胃黏膜的保護機制可分為以下五個方面：(1)提高機體免疫功能，包括提高免疫器官指數，促進脾淋巴細胞增殖，調節體液中炎癥因子的平衡，增強NK 細胞功能，促進腹腔巨噬細胞吞噬能力以及調節相關的酶和激素水平；(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，平衡促炎因子和抑炎因子的表達；(4)調節黏膜上皮各類防御物質的表達，包括內源性前列腺素和各類生長因子(表皮生長因子EGF、堿性成纖維生長因子β-FGF和轉化生長因子TGF-α等)；(5)改善黏膜微循環，如升高胃黏膜血流量[13-14]。

表2 保護胃黏膜功能食品的功效成分的頻次分析

2.2.1粗多糖類 研究發現，多糖對胃黏膜的保護作用主要有以下五個方面：(1)多糖對急、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)的內源性釋放，提使勁膜的再生修復能力得到提高，胃黏膜防御機制得到增強，潰瘍能夠很快地愈合；(3)多糖具有很強的抗氧化能力，使得胃黏膜上皮細胞抗H+的能力得到很大的增強，并且使胃黏膜的營養得到改善，同時能夠修復受損胃黏膜；(4)多糖能夠正向調節胃腸蠕動并促進排便運動以及胃腸排空；(5)多糖能夠提高胸腺細胞和脾臟淋巴細胞的數量以及自然殺傷細胞的能力，使得機體對抗胃炎的免疫力得到增強[15-16]。

2.2.2黃酮類 當胃潰瘍胃黏膜損傷因子和保護因子失去平衡時會造成胃潰瘍，不僅會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，而且還會降低胃黏膜屏障、細胞膜完整性、細胞再生能力、血液供應等對胃黏膜的保護作用。研究表明，胃黏膜屏障中最重要的一個影響因子就是胃黏膜上皮覆蓋的粘液凝膠，它作為非流動層可以減慢胃腔內氫離子向胃黏膜內的擴散；胃黏膜血管在舒血管因子一氧化氮的作用下擴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，從而修復黏膜損傷。

江濤等[17]利用無水乙醇導致大鼠胃黏膜損傷，結果表明，高良姜總黃酮對于無水乙醇致胃黏膜損傷的大鼠可以增加其胃壁結合處的黏液量，提高胃黏膜體內抗氧化物質超氧化物歧化酶活性和降低丙二醛的數量，保護無水乙醇致胃黏膜損傷。

2.2.4皂苷類 胃黏膜包括上皮細胞層和固有層，上皮細胞層覆蓋于胃上，固有層含有豐富的胃腺。胃黏膜局部微環境處于一個動態平衡，只有當防御因子(粘液、碳酸氫鹽屏障、表皮生長因子等內源性活性物質)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，胃黏膜才會保持健康的狀態。乙醇可以輕易地誘發急性胃黏膜損傷，由于無水乙醇能夠直接對細胞造成損傷，破壞胃黏膜屏障的完整性，導致炎癥滲出、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。研究發現，AST與AST-Ⅳ都可以減輕胃黏膜損傷，但是AST與AST-Ⅳ保護胃黏膜在用量上存在明顯差別[21]。

2.3 促進消化功能食品

促進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，國家食品藥品監督管理總局(CFDA)數據查詢結果顯示，獲得批準的國產促進消化功能食品共有95個，使用原料種類110種，累計頻次629次。其中藥食同源原料39種，累計頻次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、牛磺酸、甜菊糖甙。

消化不良不僅包含胃和十二指腸區域的消化不良癥狀，還包括可引起消化不良癥狀的器質性、系統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，能夠促進物理性消化及化學性消化，提高胃蛋白酶活性和胃蛋白酶排出量，提高了食物利用率，促進小腸運動[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，國家食品藥品監督管理總局(CFDA)數據結果顯示，已經有575個國產通便功能食品獲得批準，使用原料種類266種，累計頻次2 243次。其中藥食同源原料53種，累計頻次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，累計頻次660次，使用頻次前5位依次為蘆薈、當歸、番瀉葉、黃芪、大黃；食品原料77種，累計頻次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養強化劑為原料；第二種通過低聚糖和膳食纖維促進胃腸蠕動和消化，達到通便功效。

3 調節胃腸道功能食品的市場現狀及展望

《中國食物與營養發展綱要(2014—2020年)》明確提出，要利用市場機制的手段，采用現代營養理念促進人們對食品的消費，形成以營養為先導、現代的食品產業體系，以促進生產、消費、營養、健康的需求。營養保健食品的擴張速度已經超乎想象，而調節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、使用劑量等對于保健品功能實現有著重大影響。安全、有效是我國保健食品研發應遵從的兩大基本原則，對中國保健食品市場的操作規范和良性循環具有重要的促進作用，也為中國保健食品市場的長足發展打下了堅實的基礎。因此，只有根據目前胃腸道疾病的中西醫發病機制的研究結果，選擇安全、有效的保健食品功能原料，同時明確不同原料的調節胃腸道的功效成分及其調節機制，才能夠開發出更加安全、有效、創新的調節胃腸道功能保健食品。綜上所述，調節胃腸道功能保健食品的研發應從調節腸道菌群、促進消化、通便和保護胃粘膜損傷出發，選擇具有針對性調節胃腸道機制的原料，明確配伍依據，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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