摘要：低聚木糖是以富含木聚糖的植物为原料，通过酶法生产的一类重要的低聚糖，具有增殖益生菌的功能，作为肠动力源广泛用于功能性食品。本文对其功能及应用研究进展作一综述。
　　关键词：低聚木糖；肠动力源；益生元；双歧杆菌
　　中图分类号：R962文献标识码：A文章编号：1672-979X(2007)09-0035-05
　　
　　低聚木糖（xylo-oligosaccharide，XO）是以富含木聚糖的植物（如玉米芯、蔗渣、棉籽糖、麦麸、桦木等）为原料，通过木聚糖酶水解，分离精制而得的一类非消化性低聚糖[1-3]。此糖由2～7个木糖分子以β-1,4糖苷键结合而成，理化性质稳定，耐酸、耐热[4]，并有很强的增殖肠道益生菌的功能[5]。低聚木糖广泛应用于食品及保健品等领域，现将其功能及应用研究情况综述如下。
　　
　　1低聚木糖的功能
　　
　　1.1调节肠道菌群
　　人体肠道内存在种类繁多的微生物，其中对健康有害的称为病原菌（如梭菌、拟杆菌等），对健康有益的称为益生菌。益生菌种类较多，但人们普遍认为双歧杆菌和乳酸菌是肠道中最重要的益生菌[6]。
　　低聚木糖的保健作用主要基于它对胃肠道病原菌及益生菌的不同影响。低聚木糖对双歧杆菌、乳酸菌等益生菌有高选择性增殖效果，但对大肠杆菌、肠球菌、梭状芽孢杆菌等病原菌则有明显的抑制作用。体外实验表明，双歧杆菌（如长双歧杆菌、青春双歧杆菌及婴儿双歧杆菌等）均可利用木二糖、木三糖或以木二糖为主要成分的低聚木糖[7]；乳酸菌及其他益生菌也可发酵利用低聚木糖，但大肠杆菌、肠球菌及梭状芽孢杆菌等病原菌却不能利用低聚木糖[8]。此外，大鼠体内实验表明，低聚木糖在肠道内对双歧杆菌也有高选择性增殖效果，不仅可增殖其数量，而且可延长其存活时间[9]。
　　低聚木糖是目前发现有效用量最小的低聚糖，其有效摄入量为0.7~1.4 g/d，而其他低聚糖，如低聚果糖的有效摄入量为5.0~20.0 g/d。实验表明，每天只需口服0.7 g低聚木糖，2周后，人体肠道内大肠杆菌中双歧杆菌的比例从8.5%增加到17.9%；而拟杆菌（可能的致病菌）则从52.6% 减少到44.4%；3周后，双歧杆菌的比例增至20.2%，拟杆菌降至32.9%[10]。
　　低聚木糖增殖益生菌的机制是为益生菌提供碳源[8]。低聚木糖是一类非消化性低聚糖，不被胃酸及消化酶降解，也不被肠黏膜吸收。服用低聚木糖24 h后，在粪便及尿液中均未检出低聚木糖，说明它在肠道中已被微生物代谢利用[11]。在结肠中碳源的利用较为复杂，一些微生物的代谢产物可以被其他微生物利用，因此很多微生物可以利用它们不能直接利用的物质。低聚木糖作为碳源直接被双歧杆菌等益生菌利用，其他益生菌是否可以间接利用低聚木糖，或者说低聚木糖在菌群中究竟存在怎样的代谢网络，目前尚不清楚。除了直接作为碳源外，低聚木糖也可能通过对益生菌（双歧杆菌和乳酸菌）的刺激作用发挥功效[12]。研究表明，木二糖和木三糖在体外均可有效增殖双歧杆菌，但木糖却没有增殖双歧杆菌的作用，也不被双歧杆菌利用[13]。
　　因制备原料来源不同，低聚木糖可以是木糖的直链低聚糖，也可含有阿拉伯呋喃糖基、4-O-甲基葡萄糖醛酸基、乙酰基及苯基等侧链[14]，因此，低聚木糖在结构上可分为线性和带分支的。双歧杆菌、乳酸菌等对线性的和含阿拉伯糖分支的低聚木糖的分解速度和代谢产物存在较大差异，含分支结构的低聚木糖发酵相对较慢，会产生更多的有机酸，有机酸有利于矿物质吸收及肠道的蠕动，所以带分支的低聚木糖具有更好的应用效果[15]。 研究还表明，侧链中含4-羟基-3-甲氧基苯丙基结构的低聚木糖更有益于益生菌的生长。通过粪便中微生物的接种，研究了线性低聚木糖及侧链含有乙酰基、糖醛酸、阿拉伯糖基的4种不同结构的低聚木糖的发酵情况，发现线性结构的及含阿拉伯糖基团的低聚木糖在20 h内发酵速度较快，一段适应期之后，4种结构的低聚木糖降解速度一致[16]。随着时间延长，粪便中细胞总数及聚合度在5~7含分支结构的低聚木糖含量均会增加，说明4种结构的低聚木糖具有相同的增殖双歧杆菌的作用，但含分支结构的低聚木糖利用程度会逐渐减弱。
　　1.2润肠通便
　　研究表明，低聚木糖有防治便秘的功能。摄入低聚木糖后能增加大便中水分，从而改变大便的形态。以低聚木糖为碳源的双歧杆菌等益生菌可利用低聚木糖产生有机酸，使肠道呈酸性，并刺激肠蠕动，改善肠动力，为新型的“肠动力之源”。研究表明，按剂量0.7 g/d服用低聚木糖3周后，大便中水分由服用低聚木糖前的35%增加到75%以上[10]，显著改善便秘的症状。尤其对孕妇的严重便秘，低聚木糖有很好的疗效。日本Suntory公司研究了低聚木糖对孕妇便秘的治疗作用，29位具有严重便秘症状的怀孕妇女每天给予4 g低聚木糖，结果表明，连续服药4周后，所有患者通便频率均增加，有一半以上妇女肠道蠕动加速，且没有产生任何不良作用[17]。此外，对于肠道发育不全的婴儿，营养剂中添加低聚木糖，或与其他益生元合用后，可显著促进婴儿肠道内双歧杆菌等益生菌增殖，显著改善肠道功能。
　　低聚木糖对老年便秘也有很好的治疗效果。选择60例60~80岁的老年便秘患者进行了治疗研究。将患者分为治疗组和对照组，每组各30例。治疗组每天服用低聚木糖1.4 g，对照组每天服用果导片（每次0.2 g，每日2次）。2周后治疗组有效率达到93.3 %，对照组有效率为80 %。期间治疗组无不良反应，而对照组出现腹痛5例，腹胀3例。停药2周后，治疗组无复发病例，而对照组有16例出现便秘症状[18]。
　　低聚木糖还有治疗腹泻的作用。研究表明，适量服用低聚木糖可抑制有害菌。一方面，低聚木糖对大肠杆菌、肠炎沙门菌、肺炎克雷伯菌、嗜水气单胞菌等病原菌有较强的吸附力。由于低聚木糖不被肠道中消化酶降解，被益生菌利用后剩余部分低聚木糖可携带附着的病原菌排出体外，从而防止病原菌在肠道中集群，达到防治腹泻的目的。另一方面，低聚木糖可增殖益生菌，缓解菌群失衡引起的腹泻，并避免肠道失调引起的结肠炎及胃炎等。
　　低聚木糖能影响肠功能。大量持续服用时，由于肠道内水分大量滞留会引起腹泻，但几天后，随着菌量的增加，利用低聚木糖的量也持续增加，症状会得到改善。低聚木糖必须在合适的剂量范围内应用才能避免上述不良作用，最大应用剂量因人而异，日本成年男性每日最大服用量为0.12 g/kg 体重。超过此剂量可能会引起腹泻[19]。对因肠动力缺乏、肠蠕动乏力导致便秘的患者，在刚开始服用低聚木糖时往往会伴随轻度腹痛，这是肠动力增加改善肠蠕动的正常现象，继续服用腹痛会自然消失，便秘得到改善，而且不会再出现腹痛症状。少年儿童由于大量食用奶制品等低膳食纤维食物也会引起便秘，低聚木糖对少年儿童便秘的治疗效果尤为显著。
　　1.3提高免疫力、抗肿瘤
　　低聚木糖等益生元可以通过增殖双歧杆菌来增强机体的免疫功能，其机制可能是通过降低辅助性Th(T淋巴细胞)-2反应并增强Th1反应调节Th1/Th2的不平衡状态。对于缺乏母乳喂养的婴幼儿，双歧杆菌增殖后可显著改善其免疫功能，并预防和治疗由于免疫功能低下导致的疾病[20]。
　　大量实验结果表明，双歧杆菌在肠道内大量繁殖能起到抗癌作用。此种抗癌作用归功于双歧杆菌的细胞、细胞壁成分和胞外分泌物，使机体免疫力提高。双歧杆菌具有免疫激活作用，可增强巨细胞、淋巴细胞的吞噬活性，直接杀伤肿瘤细胞。双歧杆菌及其表面分子活性结构可直接或间接地清除致肿瘤物质，从而保护机体免受肿瘤物质损害。人体内的有害细菌会产生大量致肿瘤物质及可活化致肿瘤物质，双歧杆菌可抵抗这些有害菌的生长并将其排出体外，减少内源性致肿瘤物质的产生。双歧杆菌的表面分子活性程序物质可通过调控肿瘤细胞凋亡相关基因的表达，诱导肿瘤细胞自然凋亡。双歧杆菌还可酸化肠道环境，加速致肿瘤物质排泄，缩短致肿瘤物质与肠黏膜的接触时间，以降低肿瘤的发生率[21]。
　　

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