來源：新營養(yǎng)（ID：ixinyingyang）
300多年前，荷蘭人列文虎克（Antony van Leeuwenhoek）用自制的簡單顯微鏡觀察到細(xì)菌開始，為人類健康研究打開了新世界的大門。微生物的發(fā)現(xiàn)推動人類走進(jìn)龐大且復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)中，同時進(jìn)一步為健康問題和社會可持續(xù)發(fā)展提供新的解決之道。由于腸道具備神奇的“獨立性”，人們將腸道稱為人體的“第二大腦”。一個成年人的胃腸道是由數(shù)千種微生物、數(shù)萬億微生物細(xì)胞和基因組成的相互關(guān)聯(lián)的多元化微生態(tài)系統(tǒng)，它們幾乎影響著人類健康和幸福的方方面面。尤其近年來，在膳食結(jié)構(gòu)以及生活節(jié)奏的影響下，《國民腸道健康調(diào)研報告》表示超過90%的中國人都會遇到便秘、腸易激綜合征(IBS)、胃食管反流病(GRD)和炎癥性腸病等問題困擾，這也引起了人們對于腸道健康的關(guān)注，也希望維持自身腸道菌群的動態(tài)平衡。
每個人的腸道菌群組成都是獨一無二的，嬰兒是腸道菌群建立的關(guān)鍵時期，自誕生之日起從母體以及周邊環(huán)境微生物開始在新生兒腸道內(nèi)定植，形成簡單的微生物群落。然后受到飲食、生活方式、環(huán)境和遺傳因素的影響，其腸道內(nèi)菌群種類及數(shù)量開始變得豐富，腸道菌群也逐漸成熟。當(dāng)越來越多的科學(xué)證據(jù)證實，身體的健康與微生物群組成密切相關(guān)，更重要的是，微生物群的功能之間存在著重要的聯(lián)系。甚至特定的腸道微生物菌株可以影響新陳代謝、免疫功能、心血管健康，甚至通過腸-腦軸影響情緒和認(rèn)知健康。因此腸道健康離不開腸道菌群的作用，由于益生元對機(jī)體健康有益，并且促進(jìn)腸道菌群成分和活性改變，例如抑制有害菌生長，改善腸道環(huán)境，且能為人體提供多種營養(yǎng)物質(zhì)，因此營養(yǎng)健康食品相關(guān)應(yīng)用在預(yù)測期內(nèi)需求也進(jìn)一步提升。根據(jù)Grandview Research的數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計從2022年到2030年將以14.9%的復(fù)合年增長率(CAGR)增長，2030年全球銷售額規(guī)模將大達(dá)到200億美元。
伴隨著消費者對益生元健康益處認(rèn)知的加深，公司在研發(fā)方面的投資不斷增加，消費者越來越接受為含有益生元成分的產(chǎn)品進(jìn)行付費，這也為制造商通過開發(fā)不同的創(chuàng)新成分。推動益生元產(chǎn)品上新，來搶占市場份額。
來自腸道菌群調(diào)節(jié)的挑戰(zhàn)由于腸道微生物菌群類型、種類和相互作用可能會有很大差異，在競爭激烈的腸道環(huán)境中，數(shù)萬億的微生物細(xì)胞為了營養(yǎng)和生存而相互聯(lián)合或者斗爭，因此通過腸道菌群來調(diào)節(jié)人類健康成為有挑戰(zhàn)性的課題。例如具有簡單結(jié)構(gòu)的低特異性纖維可以被許多不同的微生物利用，但是其效果高度依賴于機(jī)體本身存在的微生物群。因此研究人員發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)微生物群積極轉(zhuǎn)變?nèi)Q于基線組成，需要精確靶向特定的細(xì)菌菌株或聯(lián)合體。隨著益生元的研究深入，其功能性成分和特異性作用逐漸被發(fā)掘。2014年研究人員提出具有“離散結(jié)構(gòu)”的纖維可以在競爭激烈的腸道環(huán)境對有益菌產(chǎn)生有利作用，進(jìn)一步證明了纖維特異性可調(diào)節(jié)微生物群組成，進(jìn)而確定其精確的功能結(jié)果：l低特異性纖維(如低聚果糖、菊粉)很容易被許多不同的微生物消耗，對健康產(chǎn)生的積極影響高度依賴于個體的基本微生物組組成。l高特異性纖維(如黃原膠、不溶性β-葡聚糖)只能由相對少量的腸道細(xì)菌發(fā)酵，這些細(xì)菌可能只存在于人類的一個亞群中，因此對健康產(chǎn)生的積極影響有限。l中等特異性纖維(如可溶性β-葡聚糖、II型抗性淀粉)能夠精確刺激被認(rèn)為對健康有重大益處的菌株，包括產(chǎn)生短鏈脂肪酸(SCFAs)，這為開發(fā)創(chuàng)新性飲食干預(yù)措施提供了新的方向。圖示：益生元纖維特異性在調(diào)節(jié)微生物群組成和功能方面發(fā)揮重要作用加拿大、愛爾蘭、澳大利亞和其他國家的研究人員也紛紛發(fā)表數(shù)據(jù)，支持對益生元纖維按特性進(jìn)行分類的必要性。一項系統(tǒng)性腸道發(fā)酵研究(SIFR)納入了24名健康成年人，比較了三種不同特異性的膳食纖維（inulin、carrot rhamnogalacturonan-I (cRG-I), and xanthan）對于受試者腸道微生物群的影響，其中每個受試者的糞便樣本孵育48小時，來測量腸道菌群組成和功能的變化。結(jié)果顯示，菊粉（低特異性）和黃原膠（高特異性）都會導(dǎo)致微生物群組成的變化，效果因人而異。相比之下，cRG-I作為一種中等到高特異性的纖維，可以選擇性地刺激受試者微生物群中常見的菌群分類，例如雙歧桿菌(長雙歧桿菌和青春期雙歧桿菌)以及抗炎菌株(如prausnitzii f.p prausnitzii, a.h ili, r.h homis)，并且不依賴于機(jī)體原本的微生物群組成。值得注意的是，雖然這三種益生元顯著增加了體內(nèi)短鏈脂肪酸(醋酸酯、丙酸酯和丁酸酯)的產(chǎn)生，但cRG-I比inulin產(chǎn)生的總短鏈脂肪酸的個體水平更一致，當(dāng)?shù)攘咳談┝繛?.5 g/天時，受試者腹脹情況更為友好，發(fā)揮了正向的益生元效應(yīng)。圖示：三種不同特異性的膳食纖維(低、中、高)對成年人腸道微生物群的益生元效應(yīng)如今益生元已經(jīng)被證實能促進(jìn)胃腸道中特定有益微生物的生長，通過分解人類酶無法消化的復(fù)雜碳水化合物，來產(chǎn)生短鏈脂肪酸(SCFAs)，如醋酸酯、丙酸酯和丁酸酯等有益代謝物，為腸上皮細(xì)胞提供能量，調(diào)節(jié)各種生理功能，從而支持宿主的整體健康。隨著對微生物組和益生元的科學(xué)理解的進(jìn)步，研究人員發(fā)現(xiàn)除了常見的菊粉和低聚果糖(FOS)等益生元成之外，一些關(guān)鍵的植物成分也為解決腸道問題提供有效支持，進(jìn)一步優(yōu)化人體功能的正常運作，促進(jìn)人體達(dá)到最佳生理狀態(tài)，從而推動了整個益生元行業(yè)在預(yù)測期內(nèi)的增長。例如原產(chǎn)于歐洲的洋甘菊，傳統(tǒng)上被用于緩解胃腸道問題所帶來的不適癥狀，來支持消化系統(tǒng)的健康。“藥食同源”成分——茯苓，富含去氫齒孔酸、16α-羥基松苓新酸等三萜類化合物，能夠有效減少氧自由基的產(chǎn)生，在促進(jìn)腸道健康中也發(fā)揮著重要作用。
被譽(yù)為“蔬菜之皇”的朝鮮薊，其含有柚皮蕓香苷、芹菜素蕓香苷等黃酮類成分，還富含洋薊酸、綠原酸等酚類、菜薊苦素等萜類成分，有助于消費者減輕功能性消化不良的情況。
越來越多的研究發(fā)現(xiàn)水果多酚也是一種“益生元”，對腸道健康有重要作用。例如蘋果多酚是蘋果皮中含量特別豐富、抗氧化能力強(qiáng)的一類多酚，對胃腸道生理機(jī)能有正向的積極作用。
由于每個人都有獨特的微生物群，特定益生元可能會對不同的人產(chǎn)生不同的影響。在過去十年的科學(xué)驗證里，研究人員提出了根據(jù)益生元對腸道微生物群影響的特異性對其進(jìn)行分層分類的重要性，通過特異性靶向有益的腸道共生菌群，或者結(jié)合益生菌或多酚或其他促進(jìn)健康的成分結(jié)合使用，呵護(hù)身體腸胃健康，進(jìn)而為消費者提供強(qiáng)大而持續(xù)的健康益處。
更多營養(yǎng)健康行業(yè)發(fā)展新趨勢，歡迎關(guān)注2023-2024新營養(yǎng)年度趨勢大會暨營養(yǎng)智造頒獎盛典，10月19日-20日活動現(xiàn)場，將發(fā)布最新趨勢：2023-2024新植物市場發(fā)展趨勢及《新植物科學(xué)白皮書及產(chǎn)品創(chuàng)新圖鑒》發(fā)布、2023-2024口服美容市場發(fā)展趨勢、2023-2024運動營養(yǎng)和體重管理市場發(fā)展前景、2023-2024保健食品注冊及備案趨勢以及更多營養(yǎng)健康行業(yè)新趨勢，與大家共同見證行業(yè)發(fā)展新動向、共謀行業(yè)發(fā)展新未來。
參考文獻(xiàn)：
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