高蛋白代餐胃腸道耐受性影響因素的分析研究

Analysis of Factors Influencing Gastrointestinal Tolerance of High-Protein Meal Replacements

WU Xuli， WU Xiaoqin （ZhejiangNutriease Health Technology Co.，Ltd.， Hangzhou 311121， China）

Abstract： High-protein meal replacement foods，as a type of nutritional food mainly made from high-quality animal and plant proteins and supplemented with other functionalcomponents，have wide applications in the feld of weight management.The gastrointestinal adverse reactions it causes，such as abdominal distension， increased flatulenceand diarrhea，have attracted much atention.This study，basedonthe formula characteristics of highprotein meal replacements，systematically analyzed the synergistic effects of keyraw material components such as protein，carbohydrates，dietary fiber，and minerals，as wellas the characteristics ofthe intestinalforaofconsumers on gastroitestinal reactions.The research resultscan provide scientific theoretical basis and feasible technical paths for the development of high-protein meal replacement products with low gastrointestinal irritation.

Keywords： high-protein mealreplacement; gastrointestinal discomfort; polyols; dietary fiber; gut bacteria

高蛋白代餐食品是一種以動植物蛋白原料為主，并可強化功能性成分的營養食品，在體重管理領域應用廣泛。然而，食用者經常報告腹脹、排氣增多、腹瀉等胃腸道不適反應。腹脹和排氣增多通常源自食物消化不完全或吸收不良，致使未被消化的食物成分被結腸菌群發酵產生氣體；部分吸收不良的食物成分會在腸道內引發高滲透壓作用，促使水分大量轉移至腸腔。這將導致腸內容物流速加快進入結腸，加速腸道產氣，并引起腹痛和腹瀉。本文分析高蛋白代餐的主要原料在胃腸道中的消化特點，探討引起胃腸道不適的主要原因，并提出產品開發解決方案。

1高蛋白代餐食品的營養和配料特點

蛋白棒、代餐奶昔是高蛋白代餐食品的常見形式，具有飽腹感強、升糖指數低的特點。產品中蛋白質含量通常不低于 25g/100g ，常用原料包括大豆分離蛋白、乳清蛋白、豌豆蛋白、燕麥蛋白等。其中，大豆蛋白和乳清蛋白是最常用的優質蛋白。該類原料一般蛋白質含量在 50%～90% ，其余成分為少量膳食纖維、碳水化合物。蛋白質含量越高，低聚糖、抗性淀粉等易發酵成分含量越低。高蛋白代餐中還添加有聚葡萄糖、抗性糊精、菊粉、低聚果糖等膳食纖維，以提供減重期間所需膳食纖維，并有利于產生飽腹感。此外，為減輕產品熱量和降低升糖指數，通常會添加多元糖醇類代替蔗糖、果葡糖漿等單糖或雙糖，可起到黏合作用，并滿足甜味、工藝及營養的需要[1]。

2影響胃腸道耐受性的因素及分析

2.1 蛋白質

由蛋白質成分引起的胃腸道不適主要源自蛋白質不耐受。當食物蛋白質消化不完全時，未充分分解的蛋白質片段會具備抗原活性，導致食物蛋白質過敏。牛乳、大豆、花生為最常見的蛋白質過敏來源[2]。蛋白質過敏者會出現惡心、嘔吐、腹瀉，也會伴有間歇性腹痛、食欲不振。

除了蛋白質不耐受，蛋白質原料中的膳食纖維成分也會促使胃腸道不良反應的發生。有研究報道，在攝人較多膳食纖維和特定熱量的情況下，相比富含碳水化合物或富含脂肪的飲食，富含蛋白質的飲食更容易引起腹脹[3。原因是作為常見原料的植物蛋白含可溶性纖維和抗性淀粉，易被結腸菌群發酵產氣。高純度蛋白原料，如分離蛋白的蛋白質含量在90% 以上，在加工過程已去除大部分碳水化合物、脂肪等成分，引發腹脹的概率較小；低純度蛋白原料，含有一定量的易發酵成分，容易引起胃腸道反應。

2.2 碳水化合物

發酵寡糖、二糖、單醾和多元醇（FermentableOligosaccharides，Disaccharides，MonosaccharidesandPolyols，FODMAPs）是一類容易在腸道中發酵的碳水化合物。由于人體缺乏分解FODMAPs的酶，未吸收的成分會在結腸中被腸道細菌快速發酵，產生氫氣、甲烷等氣體，引起腹脹。此外，FODMAPs具有高滲透性，會促進水分進入腸腔，引發腹瀉或腹部不適，加劇內臟高敏感性[4。除了糖醇，高含量的其他糖類碳水化合物也可減少飽腹感，增加胃灼熱[5]。原料帶人或直接添加的乳糖、果糖和糖醇屬于FODMAPs，人體對其耐受性各有差異。

2.2.1 乳糖

高蛋白代餐食品中的乳糖一般由乳粉、乳蛋白等原料帶入。不同原料乳糖含量各異，乳粉和濃縮乳清蛋白中乳糖含量分別為 40%～50% 和 5%～12% ，而分離乳清蛋白中乳糖含量較低，一般低于 1.0% 。

乳糖不耐受源于人體內乳糖酶活性不足。研究表明，在較低劑量（ 10g ）時，人體乳糖不耐受癥狀不明顯，而在較高劑量（ 20g 和 40g ）時，乳糖不耐受癥狀隨劑量增加而表現愈加明顯[。當乳糖與其他食物同食時，大多數乳糖不耐患者可以攝入 12g 乳糖（相當于 200～250mL 牛奶）而無癥狀，這是由于食物減緩了胃排空和小腸轉運速度，從而有更長時間可供乳糖的酶解和吸收。

2.2.2 果糖

果糖作為一種具有低升糖指數特點的碳水化合物，甜度高、甜味清爽，其吸收不受胰島素的影響，常作為低升糖指數食品的甜味來源。果糖在人體腸道的吸收能力遠低于葡萄糖。葡萄糖以劑量依賴的方式促進果糖的吸收，而山梨醇會干擾果糖的吸收。在一項針對健康受試者的雙盲研究中，攝入 15g 的果糖未引發不耐受癥狀，而攝入 25g 和 50g 分別會引起 10% 和 80% 受試者的不耐受[。溶液的濃度也會影響果糖的吸收。一項健康的受試者參與的試驗表明，同樣攝入 50g 果糖，高質量濃度（ 20% ）相比低質量濃度（ 10% ）更易引起不耐受癥狀[]。研究顯示，成人診斷果糖不耐受的劑量為 20～25g?d^-1/9 兒童建議的劑量為 0.5～1.0g?kg^-1 bw[10]。對于果糖不耐受的患者，可以通過少量引入（小于 s_g 果糖）建立耐受以改善癥狀，再逐漸恢復攝入少量果糖含量略高的食物。經過訓練，患者每天可耐受 10～15 g果糖[]

2.2.3 糖醇

麥芽糖醇、山梨糖醇、赤蘚糖醇等是高蛋白代餐中常用的低熱量甜味劑。在一項麥芽糖醇與葡萄糖的對照研究中發現，麥芽糖醇更容易引發排氣、咕嚕聲、脹氣的不適感，但癥狀處于輕度水平[12]。當每日攝入 30g 麥芽糖醇時，只發生輕微的腹脹；每日攝入 40g 時，僅有輕微的腹脹、腸鳴和絞痛[13]。山梨糖醇在小腸中的吸收不佳，在高劑量和高濃度下，山梨醇具有輕瀉作用，典型致瀉劑量為 20～50g_c （204號當分別攝入含 5g 果糖的質量分數為 2%～16% 的溶液時，健康志愿者中有 10%～43% 出現吸收不良的情況[4，癥狀嚴重程度與溶液濃度呈正相關。其他不同糖醇的耐受劑量總結如表1所示[15-16]

2.3 膳食纖維

高膳食纖維飲食會抑制氣體向直腸傳遞，引起腸內氣體潴留，產生腹脹癥狀。研究顯示，高纖維得舒飲食（Dietary Approaches to Stop Hypertension，DASH）（ 32g?d^-1 ）比低纖維飲食（ 11g?d^-1 ）顯著增加腹脹風險。由于男性和女性的腸道菌群組成不同，男性在高纖維飲食下可能產生更多的氣體發酵副產物。

表1不同糖醇的耐受量比較

注： LD₅₀ 表示引起 50% 的參試人員腹瀉的劑量。

高蛋白代餐中膳食纖維含量一般為 4%～20% 主要由聚葡萄糖、抗性糊精、菊粉、低聚果糖等可溶性膳食纖維以及燕麥纖維等不溶性膳食纖維組成。不同類型的膳食纖維發酵性有較大差異：短鏈碳水化合物纖維如果寡糖、半乳寡糖，長鏈的非淀粉多糖纖維（如抗性糊精、果膠、菊粉、瓜爾膠），都具有高度的發酵特性，容易引起脹氣和排氣增多；車前子殼、燕麥麩為中度發酵纖維；小麥麩皮為不溶性低發酵性纖維[17]。

2.3.1 菊粉和低聚果糖

菊粉和低聚果糖屬于果聚糖類益生元。小腸分解這些寡糖或多糖的能力有限。每日攝入 5g 菊粉，只會產生輕微的腹脹；每日攝入量為 15～20g 可改善排便功能，但可能導致輕微至中度的不耐受癥狀。與單獨使用菊粉相比，菊粉與車前子殼聯合使用時在結腸產生的氣體更少[18]。根據相關劑量測試研究，確定菊粉的可耐受攝入量上限為 15g?d^-1 。當低聚果糖食用量低于 7.8gd^-1 時，不會產生胃腸道不適癥狀；攝入量為 10～15g?d^-1 時，可以促進礦物質吸收，但會引起輕微的腹脹；攝入量超過 30g?d^-1 ，會導致過度脹氣；攝入量超過 40g?d^-1 會導致腸鳴和腹脹；超過50g·d-1則會引起腹瀉和腹部絞痛[17]

2.3.2 聚葡萄糖

聚葡萄糖是一種可溶、可發酵的非淀粉多糖，在 12～25g?d^-1 的攝入量范圍內能夠起到減少能量攝入的健康作用[7]。在一項研究中，大多數參與者可耐受聚葡萄糖的劑量為 56.7g?d^-1[19] 。其他研究顯示，攝入 4～12g?d^-1 的聚葡萄糖可產生有益效果且不會引起胃腸道不適[20]，攝入量達到 30g?d^-1 時，會引起以排便增多為主的輕微胃腸道反應。

2.3.3 抗性糊精

抗性糊精已獲得美國食品藥品監督管理局的批準，可作為膳食纖維使用。抗性糊精攝入量為10～20g?d^-1 時，可提高鈣吸收、保留率，有助于骨骼形成。攝入量在 12g?d^-1 以下時，患者均能耐受良好；攝入量在 12～27g?d^-1 會出現輕微或中度癥狀，而攝入量超過 50g?d^-1 則會出現過度排氣和輕微腹痛的情況[21]

2.3.4其他膳食纖維

低聚半乳糖攝入量為 20g?d^-1 時，耐受性良好，可促進鈣吸收，而攝入過量可能增加排便次數。高劑量 （gt;7g?d^-1 ）的小麥麩皮會增加食物黏度，延遲胃的排空，從而使胃竇部更快地排空液體，容易引發胃脹和腸脹氣。

2.4 礦物質

高蛋白代餐食品中鈉含量偏高也會引起胃腸道不適，高鈉攝入會增加腹脹風險。主要與以下兩個方面有關。 ① 鈉通過促進水分滯留和減緩消化效率，導致腹脹。 ② 高鈉飲食可能改變腸道菌群組成，減少乳酸菌等有益菌的數量，從而影響腸道健康。高鈉與高纖維飲食的效應是獨立的，但減少鈉的攝入可以在一定程度上緩解高纖維飲食引起的腹脹[22]。

蛋白代餐中的鈉主要來源于蛋白質原料及咸味調味粉。以大豆分離蛋白為例，其生產過程中的浸提、中和工藝會使鈉離子進入產品，且不同工藝控制下，其鈉含量通常在 500～1400mg/100g^[23] 。改進生產工藝，可有效降低原料中的鈉含量。此外，酵母抽提物、菌菇提取物等新型減鹽調味料，可在賦予食品咸鮮風味的同時，減少鈉的攝入。

2.5 腸道益生菌

肥胖人群常伴有腸道菌群紊亂。菌群失調會破壞黏膜連接蛋白，引發低度炎癥和免疫激活，進一步影響腸道敏感性和運動功能。高脂或低纖維飲食促進變形菌門和產氣莢膜梭菌等產氣菌生長，雙歧桿菌和乳酸菌等有益菌減少，腸道產硫化氫和甲烷增加，導致脹氣或排氣增多；阿克曼菌等有益菌的減少也會降低腸道短鏈脂肪酸合成的能力，削弱腸道屏障功能，減少水分吸收，引起腹瀉；厚壁菌門/擬桿菌門比值增加，普氏糞桿菌減少，會引起代謝產物的變化，容易引起便秘和腹脹[24]。

對腸道菌群紊亂的人群，可增加橄欖油、水果、蔬菜、全谷物和魚類的攝入，減少紅肉和加工食品的攝入，降低炎癥，改善腸道菌群多樣性；減少含硫食物（如紅肉、蛋類、十字花科蔬菜），降低硫化氫對腸黏膜的損害，補充益生菌，同時改善腸道菌群紊亂癥狀和炎癥指標[25]

3結語

本文基于體重管理用代餐食品的配方和目標人群的生理特點，系統分析高蛋白代餐食品引起腹脹、排氣增多、腹瀉等胃腸道不適的原因。研究發現，此類不適主要來源于以FODMAPs為代表的碳水化合物和膳食纖維在腸道內發酵產氣，并引發滲透性腹瀉。不同的糖、糖醇和膳食纖維的耐受閾值在人群中各有差異。此外，蛋白質消化不良、高鈉攝入、超重肥胖人群的腸道菌群紊亂等原因也會增加胃腸道癥狀的發生風險。

基于上述分析，為有效降低目標人群攝入高蛋白代餐食品后胃腸道不適癥狀的發生率，進行產品設計時，可重點關注以下方向。 ① 依據代糖和膳食纖維的耐受性篩選適合種類，選用合適的劑量，并充分考慮原料間潛在的協同或拮抗作用。 ② 根據目標人群消化特點，篩選蛋白原料，設計個性化的易消化或低致敏配方。 ③ 在原料篩選和終產品生產過程中嚴格控制鈉含量。 ④ 鑒于糖、糖醇和膳食纖維在固態食物載體中通常有更好的耐受性，應根據配料種類和劑量選擇合適的產品劑型。 ⑤ 針對肥胖人群因腸道受損或腸道菌群紊亂，更容易出現胃腸道癥狀的實際情況，在代餐食品中復配益生菌，并配合合理的膳食指導，改善腸道菌群多樣性，修復腸道屏障功能，從而減少不適癥狀的發生。

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