聊聊“菊粉”

刘杏  临床营养医师

肿瘤营养与代谢治疗科

中国科技大学附属第一医院

菊粉是植物中储备性多糖，主要来源于植物，已发现有36000多种。菊粉分子由31个β-D-呋喃果糖和1~2个吡喃菊糖残基聚合而成，由D-果糖经β（1→2）糖苷键链接而成的线性直链多糖，末端常带有一个葡萄糖残基，聚合度（DP）为2~60。平均聚合度DP>9的菊粉称为长链菊粉，天然植物中同时含有长链与短链菊粉。益生元是益生菌的“食物”，可增殖肠道有益菌，改善肠道不适，有利于肠道平衡。许多蔬菜以及膳食纤维类的食物均富含丰富的益生元，其中菊科植物的根茎中，富含的益生元最多，属于肠道有益菌基础型的营养物质，适合各类益生菌。菊粉是一种天然的水溶性膳食纤维，几乎不能被胃酸分解和消化，只有在结肠才会被有益微生物利用，改善肠道环境。菊粉对热很稳定，烘焙食品中添加菊粉可改善面团的质构和弹性，带来更好的风味和口感。菊粉被世界20多个国家批准为营养膳食补充剂，是一种纯天然的功能性配料。

肠道健康是菊粉最广为人知的益处。菊粉是一种天然的水溶性膳食纤维，几乎不能被胃酸水解和消化，只有在结肠被有益微生物利用，从而改善肠道环境。因而用于调节肠道微生物菌群，改善肠道健康，防止便秘。研究人员采用单中心、随机、双盲、对照交叉试验方法，探讨菊粉对44名20～75岁健康便秘志愿者症状和肠道菌群的影响。受试者每天摄入12g（3×4g）菊粉或麦芽糖糊精（安慰剂）持续4周。结果显示，菊粉的摄入增加了受试者的排便频率，改善了肠功能，大大提高了肠道微生物中双歧杆菌含量，减少了嗜胆菌属的种群，从而产生对人体有益的丁酸盐。研究发现，每天食用富含菊粉的蔬菜，对健康个体的肠道微生物群和饮食习惯产生影响影响。26名健康的受试者（18～85岁，BMI：20～25），试验最初的两周内，受试者平均每天摄入15g菊粉（以摄入富含菊粉的蔬菜为基础的饮食方式），再恢复恢复正常饮食习惯2～3周。发现菊粉膳食干预，使受试者肠道内双歧杆菌属比例增加、梭菌目水平降低、草酸菌科有减少的倾向，受试者有更强的饱腹感，对甜、咸和油腻食物的食欲降低，对富含菊粉的蔬菜的喜好度有增加的趋势。研究人员给载脂蛋白E缺失的小鼠喂食不含n-3多元不饱和脂肪酸（PUFA）的饮食12周，最后15天饮食中添加菊粉。结果显示，摄入菊粉导致产生一氧化氮的细菌增加、Akk菌丰度恢复、与次级胆汁酸合成相关的细菌分类群丰度降低，同时增加了肠道及肝脏中胰高血糖素样肽-1及胆汁酸转换相关基因的表达，完全逆转了肠系膜及颈动脉的血管内皮功能障碍。有研究表明，双歧杆菌的增殖程度取决于人体大肠中初始双歧杆菌的数量，当初始双歧杆菌数量减少时，使用菊粉后增殖效果明显，当初始双歧杆菌的数量多时，使用菊粉后效果并不明显。其次，摄入菊粉后能增强胃肠道蠕动，提高肠胃功能，增加消化和食欲，提高机体免疫力。食物经消化吸收后到达结肠，在肠道腐生菌(大肠杆菌、拟杆菌等)的作用下，可产生许多有毒的代谢产物（如氨、亚硝胺、苯酚与甲苯酚、次级胆汁酸等），而菊粉在结肠被发酵产生的短链脂肪酸能够降低结肠pH，抑制腐生菌的生长，减少有毒产物的生成，减少其对肠壁的刺激。由于菊粉一系列代谢活动能抑制有毒物质产生，增加排便次数和重量，增加粪便酸度，加速致癌物的排泄，产生有抗癌作用的短链脂肪酸，有利于预防结肠癌。

菊粉是一种不会导致尿中葡萄糖升高的碳水化合物，肠道中不会被水解成单糖，不会升高血糖水平，而空腹血糖的降低是低聚果糖（即菊粉）在结肠发酵所产生的短链脂肪酸的结果。菊粉还能显著提高Ca2+、Mg2+、Zn2+、Cu2+、 Fe2+”等矿物质的吸收。青少年食用8 g/d(长和短链菊粉型果聚糖)分别8周和1年，都显著提高Ca吸收，且身体的骨骼矿物质含量和密度也显著增加。菊粉促矿物质吸收的机制：菊粉在结肠发酵生成的短链脂肪使其黏膜上的隐窝变浅，隐窝细胞增多从而增大了吸收面积，盲肠静脉更发达；发酵所产生酸降低结肠pH，矿物质的溶解度、生物有效性得以提高，特别是短链脂肪酸刺激结肠粘膜细胞的生长，提高肠黏膜的吸收能力；菊粉能促一些微生物分泌植酸酶，植酸酶能使与植酸螯合的金属离子释放出来，促进其吸收；发酵生成的某些有机酸可与金属离子螯合，促进金属离子吸收。