腸易激綜合征飲食干預策略研究進展

柏茜茜，韓承剛，徐 瑩，韓勁松，曹崇江，程抒劼,

（1.中國藥科大學工學院，江蘇南京 211198；2.國家中藥材加工技術研發專業中心，江蘇南京 211198；3.中國藥科大學藥學院，江蘇南京 211198）

腸易激綜合征（Irritable Bowel Syndrome，IBS）屬于腦-腸軸互作紊亂疾病，自2007 年英國胃腸病學學會指南發布以來，研究人員在病理生理學方面的探究中取得了實質性進展，將IBS 從功能性胃腸疾病歸類中剔除[1]。IBS 全球患病率約5%～10%，女性為易感人群[2]。該病的癥狀包括腹脹、腹部異常疼痛以及伴有大便性狀或排便頻率的改變。首先，該病的發病機制不夠明確與完善，針對發病機制的挖掘仍在繼續；其次，目前主流的干預措施包括藥物治療與不同飲食干預模式。針對IBS 患者的藥物治療與飲食調控的比較方式見表1。目前已有4 種獲批藥物可有效緩解便秘型IBS 患者的腹脹，這些藥物包括：魯比前列酮（lubiprostone）、利那洛肽（linaclotide）、特納帕諾（tenapanor）及替加色羅（tegaserod）等[2]。其中，阿片類藥物治療腹瀉，如洛派丁胺；解痙藥能緩解全身癥狀及腹痛，如薄荷油及某些抗痙攣藥；滲透性瀉藥治療便秘，如聚乙二醇和乳果糖，二者已證明能夠改善便秘型IBS 患者的大便粘稠度，但它們不適合長期使用，可能會誘發或加重腹痛癥狀[3]。總之，藥物治療適用于癥狀較為嚴重的患者，但不良反應多，長期使用可能會加重腹脹、腹痛、惡心或者便秘現象，其耐受性可能會限制藥物的使用。其次，大多數藥物治療主要針對單個癥狀，很難同時覆蓋腹部癥狀和便秘癥狀[4]。臨床研究發現[5]，食物不耐受參與IBS 的發病，剔除相應不耐受食物能有效改善IBS 的臨床癥狀，由此提出了限制性飲食（限制飲食中誘導病癥的特定成分的攝入），如低可發酵性寡糖、雙糖、單糖和多元醇（Fermentable Oligosaccharides，Disaccharides，Monosaccharides and Polyols，FODMAPs）飲食、無麩質飲食以無乳制品飲食和排除性飲食（純素食和素食飲食）可以改善IBS 患者的癥狀[6]。飲食調控適用于癥狀輕微的患者，可以緩解全身癥狀，尤其是低FODMAPs 飲食，其效果最為明顯，是醫務工作者最常推薦的治療方式。但治療周期性較長，需要專業營養師的指導，并且可能會造成人體營養元素攝入不均衡，還需進一步的探討[1]。

表1 IBS 治療方式的比較Table 1 Comparison of treatment methods of IBS

目前，飲食調控的熱點聚焦在新型飲食模式的開發、食物加工方式的探索以及食品成分檢測方式的革新上，以期為IBS 患者制定出健康合適的飲食干預食譜。首先，針對IBS 的研究主要在于探索不同飲食模式對該病的改善情況，主要是低FODMAPs飲食和低晚期糖基化終產物（Advanced Glycosylation End products，AGEs）飲食；其次，研究人員還匯總了不同生物加工處理方式降低食物中FODMAPs 含量的措施，并將其作為商業化手段應用在工業化生產中[7]；最后，有研究者利用常規檢測技術或新興檢測技術對國外常見食物（蔬菜、水果及豆類等）中的短鏈碳水化合物進行定量檢測分析[8]。

因此，為了開發出更適合IBS 患者的均衡營養飲食模式，本綜述將對幾種改善IBS 癥狀的飲食模式研究進展進行概述，并討論這幾種飲食調控模式與發病機制的關聯，以及飲食與腸道菌群的相互作用關系；并以減少誘導IBS 加重的飲食成分為目標，就目前的食品生物加工處理及烹飪處理方式進行匯總分析，最后探究是否能夠將“檢測技術與生物處理技術”相結合，作為新穎的方法，以便快速準確地篩選能減輕誘導IBS 癥狀的飲食成分因素。

1 IBS 簡介

1.1 IBS 診斷標準

由于腸易激綜合征（IBS）的臨床表現之一為排便規律的改變和糞便形態的異常，因此基于糞便性狀將IBS 分為多種類型，如便秘型（IBS-C）、腹瀉型（IBS-D）和混合型（IBS-M），大多數中國患者被診斷為便秘型IBS。最受國際認可的IBS 的診斷標準目前是2016 年發布的羅馬IV 標準，主要表現為重復性的腹部疼痛[9]，在過去三個月平均不少于一周一次，或者以下2 個或以上的情況：腹痛發作跟排便有關、排便頻率的改變以及糞便的狀態改變。并且患者在癥狀發生后6 個月后才可以進行診斷。此外，羅馬IV 標準相對之前發生了一些重要改變，比如將腹部“不適”從定義中刪除，因為這被認為是一個模糊的術語，界定的范圍過于寬廣。此外，依據西方研究數據來制定的診斷標準不具有普遍適用性，將標準翻譯成各國語言以便在世界范圍內使用具有技術復雜性[10]。

1.2 IBS 發病機制

IBS 的病理生理學復雜且不明確，潛在的風險因素有遺傳關聯、飲食差異、腸道微生物群的改變、心理因素和胃腸道感染等，但它們發揮的作用可能受到不同地理和文化的影響[10]。但已經明確的是腦腸軸互作紊亂是導致胃腸運動障礙、內臟高敏性、菌群失調和免疫功能紊亂的重要因素之一[11]。

目前研究的熱點之一是食物誘發或加重IBS 患者腹痛癥狀、腸道炎癥反應誘導腹痛現象的發生繼而產生食物不耐受反應，二者具有互為因果的關系。例如，許多食物抗原（富含甘氨酸的食物蛋白、植物水孔蛋白和葡聚糖等）與人體組織具有序列同源性，可以誘發或加劇自身免疫性疾病[12]。其次，急性腸道感染也是一項明顯的風險因素，可作為IBS 的誘因之一，目前人們普遍認為IBS 患者腸道存在輕微炎癥，導致局部神經纖維敏化以及中樞敏化[13]。而炎癥反應會引發疼痛反應，研究人員發現胃腸道細菌感染打破了對食物抗原的口服耐受性，并且觸發了僅限于腸道的局部免疫反應，導致小鼠產生飲食抗原特異性IgE 抗體，當再次接觸膳食抗原后內臟疼痛增加。這一研究確定了食物誘發腹痛的外周機制，從而為腸易激綜合征的治療提供了新的可能性[14-15]。

1.3 IBS 與腸道菌群

腸道菌群的變化與IBS 疾病的發生發展息息相關，多種報告發現IBS 的發病機制與腸道菌群失調相互關聯。腸道微生物群的改變可通過改變腸道免疫力和完整性，以及調節腸道神經肌肉接頭和腸腦軸來促進IBS 的發病[16]。

胃腸道中的細菌類型主要包括：厚壁菌門、擬桿菌門、變形菌門和放線菌門，其中厚壁菌門和擬桿菌門占腸道菌群總數的90%以上[17]。與正常健康人相比，IBS 患者腸道菌群多樣性明顯降低[18]，不同種類菌群的豐度也有所變化，例如厚壁菌門Fimerticutes（乳酸桿菌Lactobacillus和瘤胃球菌Ruminococcus）豐度增加；擬桿菌門（Bacteroides）豐度減少；變形桿菌Proteobacteria數量增加[19]，放線菌門豐度較高。此外，利用碳水化合物產氣的腸道細菌（如Dorea屬，腸道中的主要產氣菌）在IBS 患者中豐度顯著增加，而腔內過量的氣體（尤其是氫氣）與IBS 的癥狀（尤其是腹痛和脹氣）顯著相關[20]。研究發現IBS 患者的腸道產甲烷菌（Methanobrevibacter smithii）數量會減少，而在遠端小腸和結腸中，以氫氣和二氧化碳為底物的產甲烷菌主要為史氏甲烷短桿菌，意味著該菌從結腸去除氫氣的能力降低，因此導致胃腸脹氣現象[16]。

2 IBS 癥狀干預措施

綜合護理模式為IBS 治療管理的主流觀點，該模式認為，行為干預、飲食調控和藥物治療三者共同改善IBS 的癥狀[21]。針對目前的三種主流治療方式，藥物治療包括處方藥和非處方藥，但藥物只能緩解部分患者的癥狀，并且與藥物相關的不良反應事件層出不窮。行為干預包括針對胃腸道為中心的認知行為療法和針對腸道的催眠療法，以改變腸道與大腦之間的相互作用，是治療IBS 整體癥狀的有效方法。而飲食調控是目前比較推崇的方式，學術界對限制性飲食的研究熱情較為高漲，包括低FODMAPs飲食、無麩質飲食、低膳食晚期糖基化終末產物（diatary-AGEs,dAGEs）飲食以及其他飲食調節方式。隨機對照試驗表明這幾類飲食模式能調節腸內多糖水平和腸道菌群，從而改善腸道動力障礙，有潛在的緩解IBS 不適癥狀的能力[22]。

2.1 低FODMAPs 飲食

2.1.1 飲食模式 低FODMAPs 飲食是最常見的飲食干預模式，FODMAPs 主要包括低聚糖（低聚果糖和低聚半乳糖）、雙糖（主要為乳糖）、單糖（超過葡萄糖的果糖）和多元醇（甘露醇和山梨醇）[23]。研究人員界定了低FODMAPs 飲食中每種碳水化合物的最大限量，低FODMAPs 食物的臨界點為：谷物、豆類和堅果中的低聚糖含量小于0.30 g，蔬菜、水果等產品中的低聚糖含量小于0.20 g，總多元醇含量小于0.40 g，超過葡萄糖的果糖含量小于0.15 g，乳糖含量小于1.00 g。例如，當患者遵循每標準餐中總FODMAPs含量低于0.50 g，總低聚糖含量為0.3 g 的飲食時，能有效改善IBS 癥狀[24]。根據莫納什大學的飲食調控建議，低FODMAPs 飲食模式有3 個階段：限制、重新引入和個性化階段，從而有利于患者提高對食物的耐受性[21]。

2.1.2 飲食模式與發病機制的關聯 飲食中的FODMAPs 導致約70%的患者產生腹脹、腹痛癥狀[16]。FODMAPs 是短鏈碳水化合物，在小腸中被緩慢吸收或不能消化，通過滲透效應增加了小腸的水分含量，導致胃腸道擴張、腸蠕動異常，并增加了結腸細菌發酵產生的氣體（氫氣和甲烷）和其他代謝物，從而誘發或加重胃腸道不適癥狀[11]。例如，由于人體內缺乏分解寡糖的消化酶，果聚糖（如小麥、洋蔥和大蒜等）和低聚半乳糖（如豆類中）在體內難以吸收，只能在結腸發酵；由于部分人群缺少乳糖酶，導致乳糖在結腸發酵產生氣體；由于腸道中缺乏特定的果糖轉運蛋白，若攝入果糖（如無花果和蜂蜜）數量過多，在小腸中就不能被完全吸收。

2.1.3 飲食模式改變腸道菌群 腸道菌群的改變與飲食習慣相關。在動物研究中發現，食用低聚糖或含有FODMAPs 的食物后，動物糞便和消化液中梭狀芽孢桿菌XIVa 簇（Clostridiumcluster XIVa）的數量增加[25]。與對照飲食相比，低FODMAPs 飲食導致分解糖的主要菌屬豐度改變，能降低放線菌門水平、顯著減少雙歧桿菌屬（Bifidobacterium）的數量以及增加擬桿菌屬（Bacteroides）的數量。其中，擬桿菌屬擅長利用植物和宿主衍生的多糖，這些擬桿菌屬含有豐富的基因，能編碼糖苷水解酶和多糖裂解酶，參與各種糖苷的代謝。例如，多形擬桿菌具有多樣化的多糖利用位點（Polysaccharide Utilization Loci,PUL），編碼一系列表面多糖結合蛋白、TonB 依賴性轉運蛋白、碳水化合物活性酶及調節蛋白，可分解多種多糖，含有豐富的糖苷酶基因的卵形擬桿菌（Bacteroides ovatus）也幾乎能夠利用所有的植物和宿主多糖[17,26]。

2.2 低AGEs（晚期糖基化終末產物）飲食

2.2.1 飲食模式 低糖基化終末產物（AGEs）飲食是潛在的飲食調控方式。首先，晚期AGEs 是指還原糖的醛基與大分子化合物的氨基反應，形成的一系列不易降解的高度活性共價加成物，如羧甲基賴氨酸（Nepsilon-1-（Carboxymethyl）-L-Lysine，CML）和羧乙基賴氨酸（Nepsilon-1-（Carboxyethyl）-L-Lysine，CEL），還會生成一些中間產物，如3-脫氧葡葡糖醛酮（3-DG）、甲基乙二醛（methylglyoxal，MGO）和乙二醛（glyoxal，GO）[27]，結腸局部AGEs 濃度的增加，會誘導粘膜肥大細胞群體的擴張，并通過肥大細胞與神經細胞的相互作用，增加內臟和腹部的敏感性[28]。導致AGEs 產生的主要物質是乳制品、面包和肉類，植物也可促成體內AGEs 的蓄積，尤其是水果，其富含的果糖易與蛋白質發生反應，在AGEs 的產生中發揮重要作用。低AGEs 飲食目前主要來源于植物性飲食，如地中海飲食和阻止高血壓（dietary approaches to stop hypertension，DASH）飲食。地中海飲食提供低含量的AGEs，飲食的特點是水果、蔬菜、谷類、豆類、堅果和種子的攝入量高，紅肉和雞蛋的攝入量低，脂肪攝入來源于橄欖油[29]。地中海飲食可以減少體內AGEs 的循環總量，同時可以抗氧化和抗炎，對人體具有保護作用。同樣，DASH 飲食是一種低血糖指數的飲食模式，主張攝入較多蔬菜、水果、全谷物、魚、家禽和堅果，限制飽和脂肪、精制谷物和含糖飲料的攝入量，營養素的抗炎作用體現了DASH 飲食對IBS 的有益作用[30]。

2.2.2 飲食模式與發病機制的關聯 IBS 的發生發展與蛋白翻譯后修飾（甲基化、乙酰化和糖基化）有所關聯，研究發現蛋白糖基化與腸道L 細胞的炎性損傷反應相關[31]。在動物研究中發現灌胃乳糖或低聚果糖導致結腸粘膜肥大細胞數量和AGE 受體（AGE-receptor,AGER）的表達增加，使小鼠腹部敏感性增加，揭示了糖基化過程和AGER 的激活誘導了動物模型中內臟敏感性的增加[28]，因此，糖基化反應與對FODMAPs 敏感的IBS 患者的腹痛反應息息相關，而已有研究表明，膳食AGEs 被認為是AGEs最重要的來源，因此飲食AGEs 與IBS 癥狀的改善有所關聯。

據研究，人體攝入富含AGEs 的食品后，大約有10%的dAGEs 進入血液循環，三分之一通過腎臟排出體外，其余三分之二留在體內參與內源性AGEs的形成，從而激活細胞以及促進炎癥反應等。其次，AGEs 也可作為氧化應激標志物，限制飲食中AGEs的攝入可以減少氧化應激和炎癥反應[32]。AGEs 和氧化應激之間存在協同作用，AGEs 可介導氧化應激反應，氧化應激可加速AGEs 的形成[33]，具體表現為AGEs 介導活性氧（reactive oxygen species，ROS）的產生，且與AGE 受體相互作用增強了氧化應激，最終影響細胞的新陳代謝[34]。

地中海飲食提供低含量的AGEs，從而減少循環AGEs（CML 和MG），調節AGER 和AGER1 的基因表達，并減輕代謝綜合征患者的機體氧化應激和炎癥反應[35]。然而，富含單糖（特別是果糖）的飲食容易產生AGEs，其數量取決于食物中的蛋白質、脂肪以及糖等物質的含量。細胞內、外高濃度活性碳水化合物（如葡萄糖和果糖）均可增加糖化反應，形成有毒性的α-氧醛，因此低AGEs 飲食模有潛在的降低機體氧化應激及炎癥反應的能力。

2.2.3 飲食模式改變腸道菌群 AGEs 對腸道菌群也有影響。研究表明dAGEs 具有影響腸道微生物群和微生物代謝物的能力，可以增加蛋白質的發酵，但會減弱碳水化合物的發酵，此外，飲食AGEs 破壞了結腸上皮屏障，使更多的內毒素進入體循環。目前，關于腸道微生物和AGEs 的研究才剛剛開始，仍存在很多爭議[36]。其中，長期采用地中海飲食的個體腸道菌群中觀察到普氏（Prevotella）桿菌較為豐富[37]。

2.3 其他飲食模式

研究發現，口服長雙歧桿菌可緩解IBS 的癥狀，能調節大鼠排便習慣和內臟超敏反應，但其作用機理尚不清楚[38]。通過對IBS 成人的隨機對照試驗發現，補充多菌種益生菌飲食（使用的益生菌包括乳桿菌屬、雙歧桿菌屬、埃希氏桿菌屬等）可顯著改善IBS 全身性癥狀，然而不良事件發生率也顯著升高。由此可知，還需要考慮病人的機體免疫狀態和腸道菌群的基礎狀態對益生菌是否有影響，以及給藥劑量和重復干預時間應當如何界定。所以，益生菌用于緩解IBS 癥狀的研究還需更深入[39]。其次，生酮飲食（ketogenic-diet,KD）主要由大量脂肪、適量蛋白質和非常少量的碳水化合物組成，在患有IBS-D 的患者中采用非常低的碳水化合物飲食（verylow-carbohydratediet,VLCD）顯示出有效的緩解效果[40]。低乳糖飲食主要針對體內缺乏乳糖酶的群體，大多針對歐洲人，也能有效減輕IBS 腹脹癥狀[41]。此外，無麩質飲食指完全不含麩質的食品，包括燕麥、藜麥、小米、大米以及蕎麥等[42]，針對乳糜瀉患者，它通常被推薦在低FODMAPs 飲食中，與有麩質產品相比，它們的低聚果糖含量較低，降低了結腸發酵的負荷。但是也有研究發現一些無麩質烘焙加工食品含有過量的FODMAPs[8]。

對于IBS 患者而言，以上的飲食干預模式在很大程度上有助于改善患者的腸道不適癥狀。表2 總結了以上討論的兩種主要的飲食調節方式，在飲食中篩選低FODMAPs、低AGEs 含量的食物進行合理的營養搭配十分重要。此外，還應當繼續探究其他新型的飲食模式，例如食用食品中的特定營養成分也可作為緩解IBS 病癥的一種潛在方式。研究表明，肥大細胞是炎癥反應的關鍵參與者，營養食品中提取的生物活性物質能調節腸道內的炎癥反應、調節肥大細胞脫顆粒并減少促炎介質的釋放。例如脂肪酸類物質、大麻素相關化合物、脂溶性維生素、氨基酸、類胡蘿卜素、多酚類化合物以及香料等，具體的分類及作用機制如表3 所示。食品中的這些特殊營養成分的開發有望能夠減輕IBS 患者的不適癥狀[13]。

表2 兩種飲食調控模式Table 2 Two modes of dietary regulation

表3 調節肥大細胞的食物特定營養成分Table 3 Food specific nutrients that regulate mast cells

3 降低飲食中FODMAPs 和AGEs 含量的措施

3.1 生物加工去除FODMAPs

目前的生物加工方法包括發酵法、發芽法和酶處理法。除此之外還有蒸煮、腌制、灌裝、乙醇提取、干燥加熱和脫水等其他處理方式[51]，具體的加工方式匯總見表4。這幾種處理方式各有優缺點，酶處理和發酵通常可以在數小時內完成，而發芽過程相對緩慢，需要數天時間。此外，在發酵和發芽過程中容易產生代謝產物而影響食品特性。因此，應從營養、感官等多角度考慮通過生物加工降低食物FODMAPs所產生的影響[7]。研究表明副干酪乳桿菌發酵處理酸面團饅頭，可顯著降低FODMAPs 含量從而緩解IBS 的相關癥狀，由于副干酪乳桿菌中存在編碼β-果糖苷酶FosE 的基因，選擇該乳桿菌可有效降解果聚糖，降解率為86.57%±2.88%，目前副干酪乳桿菌已獲批為新食品原料用于發酵工業[52]。然而最經典的是酶處理法，比其他處理（如高壓滅菌、烹調和發芽）更有利，例如轉化酶和α-半乳糖苷酶聯合使用能廣泛地水解大豆中的棉子糖和水蘇糖，減少患者脹氣現象[7]，其中，轉化酶和菊粉酶都是β-果聚糖苷酶，能水解低聚半乳糖中果糖和葡萄糖間的β-2,1-糖苷鍵，從而可能產生蜜二糖、甘露三糖或者甘露四糖，裂解的產物取決于低聚半乳糖的類型。菊粉酶大多為食品級的酶，但在食品工業中應用不頻繁，轉化酶應用的較多。α-半乳糖苷酶水解低聚半乳糖能產生蔗糖和α-半乳糖，其主要作用于α-1,6-糖苷鍵[53]。總的來說，這些酶可作為潛在的食品添加劑降低食品配料中總FODMAPs 含量[53]。然而，也需要考慮酶處理后的降解產物也可能被視為FODMAPs。此外，固定化酶技術也成功應用到酶處理中，能提高酶的重復利用率、酶的熱穩定性、pH 耐受性和活性[54]。研究人員利用海藻酸鈣和殼聚糖來固定化α-半乳糖苷酶，發現它們具有去除引起腹部不適的豆奶中的棉子糖家族低聚糖方面的潛力[55]。針對酶的研究又延伸出了很多新技術，例如超聲波技術能提高固定化酶的穩定性及催化活性，將其與FODMAPs 的降解技術結合起來是緩解IBS 患者癥狀的有力工具，然而上述研究還停留在實驗室階段，應用于工業規模的大型超聲設備還需要進行詳盡地研究，以便于指導低含量FODMAPs 食物的加工。

表4 降低不利因素的加工方式Table 4 Processing methods to reduce adverse factors

3.2 食品加工降低AGEs 含量

在食品加工體系中，可以添加無公害、價格低廉的AGEs 抑制劑來降低食品或體內的AGEs[34]。鑒于AGEs 會導致氧化應激，因此使用具有抗氧化特性的天然化合物很重要。常見具有抑制AGEs 作用的植物提取物有：生物堿類植物提取物、多酚類植物提取物、皂苷類植物提取物、維生素類植物提取物、多糖類植物提取物及其他類植物提取物。具體的分類和作用方式見表5[13,56]。例如甘蔗糖蜜提取物中的酚類化合物有抗氧化作用和抗糖基化作用[57]。還有研究表明，與不溶性纖維結合的多酚可通過表面化學反應清除活性羰基物質[58]，目前，兒茶素作為抗糖化劑已經應用于液態發酵食醋中[56]。以上表明，植物提取物作為食品添加劑具有抑制外源性AGEs 形成并潛在地改善IBS 癥狀的能力。

表5 常見的AGEs 抑制劑Table 5 Common inhibitors of AGEs

加工工藝與儲存方式對AGEs 的影響：膳食AGEs 的重要來源為美拉德反應，而影響該反應的條件有溫度、濕度、pH、反應時間、底物濃度以及儲存因素等[59]。長期高溫的處理方式，比如烤、煎和油炸會增強美拉德反應，而蒸、煮或燉的烹飪方法相對來說會減少AGEs 的形成；相比于干加熱，濕加熱能產生更多的AGEs；酸性pH 會抑制AGEs 的形成，因此可以在食物烹調過程中加入醋或檸檬汁；底物濃度在美拉德反應中也很重要，因為富含蛋白質和脂肪的食物在烹飪過程中會產生更多的AGEs[59]。在另一方面，AGEs 還受不同儲存時間和不同溫度的影響而不斷產生AGEs，例如嬰幼兒配方奶粉的儲存條件會影響奶粉中CML 的含量，配方中的CML 含量在保質期內可增加大約40%[60]。總之，可以通過改變食品的加工工藝和儲存方式來相對減少飲食AGEs 含量，以降低機體氧化應激效應與炎癥反應，緩解IBS癥狀。

以上兩種方式都能夠降低食物以及美拉德反應中產生的AGEs 含量。首先，對于個人而言，改變食物烹飪方式較為方便且容易，但對于食品企業而言，控制食品加工過程中的理化參數并開發有吸引力的低AGEs 食品是一個挑戰。在另一方面，尋找更有效、更安全的天然抑制劑存在一定的難度[61]，由于植物來源的生物活性化合物抑制AGEs 的機理還沒有明確，并且這些活性化合物的抗氧化能力可能會由于胃腸道消化作用而降低，因此還需要更進一步的體內和體外實驗來進行詳盡地研究[62]。

4 飲食FODMAPs 和AGEs 的檢測技術

如前所述，飲食中的高水平FODMAPs 和AGEs會通過不同的作用機制對機體產生不利的影響，因此這兩項指標的檢測對飲食的篩選和疾病的干預十分有意義。

4.1 FODMAPs 的檢測

4.1.1 常規檢測方法 FODMAPs 的檢測手段主要包括高效液相色譜分析法（high performance liquid chromatography，HPLC）、液相色譜-質譜（liquid chromatograph-mass spectrometer，LC-MS）連用分析、氣相色譜分析（gas chromatography，GC）以及酶聯免疫分析（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）。HPLC 檢測大多使用蒸發光散射檢測器（evaporative light-scattering detector,ELSD），或者使用氨基鍵和硅膠柱與示差折光儀聯用檢測食物中的可溶性糖。碳水化合物的定量還可以使用高效陰離子交換色譜儀（high performance anion exchange chromatography，HPAEC）與脈沖安倍檢測（pulsed aperometric detection，PAD）聯用分析（HPAEC-PAD），與HPLC 方法相比，該方法操作成本低，不需要衍生反應和復雜的樣品純化過程，已用于FODMAPs 的可溶性糖定量分析[51]。

4.1.2 新興檢測方法 使用來自愛爾蘭的Megazyme分析試劑盒可以測量每種食物中的糖組成，可用于FODMAPs 成分的定量分析。試劑盒包括D-果糖/葡萄糖檢測試劑盒、乳糖/半乳糖檢測試劑盒、D-甘露醇/L-阿拉伯醇檢測試劑盒、D-山梨醇/木糖醇檢測試劑盒、果聚糖檢測試劑盒以及棉子糖/D-半乳糖檢測試劑盒，可用來定量檢測果糖、葡萄糖、乳糖、甘露醇、山梨醇、低聚糖等[8]。例如蔬菜和水果中的果聚糖的定量分析可以使用KFRUC 果聚糖檢測試劑盒[73]。

基于酶的生物傳感器可用于食品質量控制以及目標分析物的定量檢測，具有小型化、高靈敏度、特異性以及便攜性的顯著優勢。首先，基于酶的光學生物傳感器是利用生物催化劑與分析物相互作用引起的光學特性的變化（例如熒光強度、光吸收或反射以及化學發光等）來進行檢測。臨床應用光學生物傳感器最早的例子是在1957 年，測定尿液中葡萄糖的試紙條開始用于商業化使用。還有基于熒光信號用于測定飲料中葡萄糖濃度的酶促熒光傳感器，該方法準確度較高。其次，基于酶的電化學生物傳感器也可用于測量糖類，例如通過電極檢測葡萄糖氧化酶氧化底物產生的過氧化氫來檢測葡萄糖含量，目前已有幾種商業酶基電流生物傳感器可用于此項分析[74]。因此，應用此項技術對食品中FODMAPs 成分的定量檢測具有很強的創新性。

BIONOTE 液體傳感器（基于生物傳感器的多感覺系統，用于模擬鼻子、舌頭和眼睛）作為一種快速檢測儀器已用于分析豆類中的FODMAPs 成分，并可用于低FODMAPs 食品生產過程進行實時監測[75]。BIONOTE 系統嵌入了氣體和液體傳感器，具有共同的生物衍生傳感接口，允許同時分析樣品的氣相和液相[76]。例如，該傳感平臺可應用于意大利面或豆類制品烹調過程中FODMAPs 化合物的檢測，對IBS 患者飲食烹調處理過程有建設性的指導作用。

4.2 AGEs 的檢測

羧甲基賴氨酸（CML）和吡咯素（pyrraline）是常見食物中檢測到的主要AGEs，因此它們被廣泛用來衡量飲食AGEs 水平。不同極性的AGEs 具有不同的物理性質，為了準確定量AGEs，在測定前需對食品中的AGEs 進行分離和提純[77]。而針對游離態AGEs 和結合態AGEs 兩種檢測對象的前處理方式不同，一般來說，AGEs 水溶性較好，對于游離態的AGEs，通常使用水作為溶劑，先沉淀蛋白質，純化上清液（去除脂肪），固相萃取后即可檢測。結合態AGEs 樣品的提取方法分為酶解法和酸水解法。

4.2.1 常規檢測方法 一般說來，膳食AGEs 的檢測方法主要分為儀器分析和免疫分析兩大類[61]。儀器分析包括高效液相色譜（HPLC）分析、液相-質譜（HPLC-MS）聯用分析以及氣相色譜-質譜法（GCMS）聯用分析，其中GC-MS 的選擇性和準確度相對更高，但柱前衍生化步驟使得檢測時間變得冗長，且會降低檢測靈敏度；免疫分析主要是酶聯免疫吸附分析（ELISA），與儀器分析法相比，其優點是前處理簡單、分析快速以及操作方便，但該方法準確度不高，選擇性和非特異性不佳[78]。總之，這兩種方法檢測程序繁瑣、檢測成本高、時間長以及精準度和普遍性不夠理想。此外，由于AGEs 是強極性氨基酸的糖基化產物，因此氨基酸分析儀也可用于AGEs 的檢測，可以將其作為一種替代的檢測辦法[61]。

4.2.2 新興檢測方法 AGEs 具有熒光性質，當受到一定波長的光照射激發后，其分子會以輻射躍遷的形式將其吸收的能量釋放并返回基態，發射出波長大于激發光的熒光。可利用熒光分光光度計測得不同濃度AGEs 標準品溶液的激發光譜和發射光譜。當熒光性物質的濃度較低時，可利用熒光強度與其濃度呈正比的關系，通過檢測其所發射的熒光強度來對濃度進行定量分析[27]。

熒光光譜法也是經典的檢測手段。優點是成本較低、檢測結果更加準確，但是檢測的對象主要針對具有熒光特性的AGEs，對不具熒光特性的AGEs 沒法定量。熒光傳感檢測法可用于AGEs 檢測，其特點是簡單、靈敏、快速以及前處理簡單，適用于大批量樣品檢測，檢測對象包括嬰幼兒配方奶粉以及牛奶等中的CML。熒光陣列傳感器由一系列傳感單元組成，通過各傳感單元對樣品響應后產生的特征圖譜實現對特定物質的識別檢測。熒光傳感器陣列具有靈敏度高、無需參照體系、輸出信號豐富、能夠成像等優點，例如利用指示劑取代分析法對糖進行識別，基于競爭性相互作用來達到熒光的開啟和淬滅以實現對糖的傳感[79]，因此未來的研究，針對含有AGEs成分的食物可以利用新型的傳感檢測裝置來響應區分，以達到快速檢測的目的。

5 結論與展望

綜上所述，本文主要圍繞多種飲食調控模式、生物加工和食品烹飪手段除去FODMAPs 以及針對飲食中FODMAPs 和AGEs 的不同檢測技術的應用三方面，闡述了不同飲食模式與IBS 腹脹、腹痛癥狀之間的聯系（包括食物與炎癥和氧化應激的關系）、飲食與腸道菌群的相互作用以及利用不同種檢測手段篩選具有低FODMAPs 和低AGEs 含量的食物，有利于開發出針對該病患者健康有效的飲食配方。

針對幾種飲食緩解IBS 癥狀的優點已概述，但是飲食調控也會有部分缺點。有報告稱嚴重的食物限制導致部分患者生活質量的各個方面都降低，尤其是心理、胃腸道和軀體癥狀更嚴重。因此，需要臨床醫生和營養師更多地關注IBS 特定的群體，以避免患者出現營養不良的現象[80]。此外，在隨機對照試驗中，研究人員僅觀察了低FODMAPs 飲食的初始“消除”階段（持續4～6 周）對IBS 癥狀的影響，而隨后的“重新引入”和長期“個性化”階段并未探究。因此，重新引入FODMAPs 耐受性對IBS 癥狀的影響尚不清楚。關于AGEs 飲食也有爭議性的觀點，例如一些健康食品含有較高的AGEs，而某些傳統垃圾食品則具有較低的AGEs 水平，如何平衡營養性和健康性問題需要繼續探索。

針對炎癥引發腹痛癥狀的機制，目前存在一些難點和問題。試驗涉及的臨床數據較少；局部免疫反應是否針對特定食物，是否具有普遍性還未知；感染只是引起IBS 因素之一，壓力也是導致IBS 的一項精神因素，而源自外源性食品和飲料的活性羰基物質（reactive carbonyl species,RCS）被認為是與壓力有關的生物標志物，這些飲食中的反應性醛是血清AGEs 的重要貢獻者，這說明體內AGEs 的累積也是潛在的誘導因素[81]。研究人員正在探索是否僅在老鼠身上，壓力就能在腸道中誘發類似的免疫反應[15]。總之，需要進一步的研究來了解IBS 潛在的病理生理機制，包括腸道因素的作用，并評估飲食和行為管理在這一特定人群中的影響。

關于對IBS 研究的局限性和前景。首先，在分子水平上，食品中的AGEs 的定義不夠明確。政府的官方標準并沒有清楚界定膳食AGEs 的攝入量限制，因此需要建立一個食物AGEs 數據庫以明確攝入量[77]。其次，AGEs 的生成途徑復雜多樣，目前只對一小部分AGEs 進行了結構表征[82]。而且由于其結構的多樣性，存在技術的壁壘，因而限制了食物中總AGEs 的定量。因此，針對外源性AGEs，可以對儀器分析條件進行優化以及可以開發出快速檢測方法來計算食品中AGEs 的含量，并研究食品成分和加工方式對AGEs 生成的影響[56]。同理，由于中國以及歐盟立法中缺乏FODMAPs 的定義，歐洲市場上很少有低FODMAPs 標簽的產品，研究者建議考慮增加“FODMAPs 含量”標簽。然而，由于擔心采用低FODMAPs 飲食會導致能量營養素的攝入不平衡，開發具有高營養價值且可口的低 FODMAPs 產品是一個值得考慮的熱點[8]。食物中FODMAPs 成分的定量分析集中在常規的檢測手段上，目前的創新點集中在食物樣品的前處理優化和分析條件的優化上，但開發出一款便攜快速分析檢測傳感器是未來發展的一大趨勢。如果能夠將檢測技術與生物加工技術相結合，實現食品加工過程中FODMAPs 或AGEs成分的降解以及實時定量快速檢測，對工業界來說將是一個巨大的創新。