燕窝与益生元

我们知道,可食用燕窝(Edible bird’s nest)是雨燕科金丝燕属和侏金丝燕属几种金丝燕颌下腺分泌物所建造的窝巢。在繁殖期,金丝燕的颌下膨胀扩大,并从嘴里吐出白色丝状的胶质分泌物来筑巢。


燕窝性平味甘,归肺、胃、肾三经。燕窝润肺滋阴、化痰止嗽、益气补中。研究表明,燕窝富含唾液酸。唾液酸在抗病毒与抑制血凝反应、提高智力和记忆力、防止老年痴呆症、抗识别、提高肠道对维生素及矿物质的吸收、提高人体免疫力、抑制白细胞黏附与抗炎等方面具有很大作用。


01什么是益生菌?

益生元是一种膳食补充剂,通过选择性的刺激一种或数种菌落中的细菌生长与活性而对寄主产生有益的影响,从而改善寄主健康的不可被消化的食品成分。益生元大部分不被消化,而是被肠道菌群所发酵。关键在于益生元只刺激有益菌群生长,而不刺激致病性或有害细菌。益生元是通过益生菌发挥生理功能。简言之,益生元是益生菌的食物,可促进肠道内益生菌增殖。


02益生元的功效

1、改善和防止便秘:人体摄入益生元导致双歧杆菌的量增多,肠内双歧杆菌发酵低聚糖产生大量醋酸和乳酸等短链脂肪酸,能促进肠道的蠕动、增加粪便湿润度,并保持一定的渗透压,故可以改善和防止便秘。

2、免疫调节、抗肿瘤:益生元可被双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌群利用产生代谢产物,而代谢产物反之又能促进其消化、生长和增殖,从而刺激了肠道免疫器官生长,提高巨噬细胞的活性,提高了机体的抗体水平。对低聚糖类益生元的免疫调节作用检验证明,低聚糖多具有明显提高抗体形成细胞数及NK细胞活性,增强免疫功能的作用。大量动物实验表明,双歧杆菌在在肠道的大量增殖有抗癌作用,这种作用归功于双歧杆菌的细胞,细胞壁和细胞间的物质使机体的免疫力提高。

3、调节脂肪代谢:益生元还可以影响脂肪代谢,益生元在体内被有益菌发酵生成短链脂肪酸,如醋酸、丙酸、丁酸、乳酸等,这些有机酸类物质能使肠道内pH值和氨的浓度降低,有效抑制肠道腐败产物的生成, 并促进肠道蠕动而促进排便,从而改善脂质代谢。

4、增强人体免疫力:双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌群利用益生元的营养会促进自身的生长和增殖, 从而刺激巨噬细胞产生活性,被激活的巨噬细胞将分泌抗菌素,又会促进淋巴细胞分裂增殖,使肠道免疫器官生长,从而提高机体免疫力。


03燕窝与益生元之间的关系

有人禁不住要问燕窝是否和益生元的性质相似?燕窝是否可能是益生元?是否具有和益生元类似的功效?

1、可食用燕窝(EBN)营养成分丰富,包括唾液酸、蛋白质,碳水化合物,钙、铁、磷、维生素等多种物质。其中粘蛋白糖蛋白是一种富含聚糖的天然化合物。这类聚糖通常不被胃消化,该性质与益生元性质相似。

2、含有己糖、己糖胺和唾液酸的EBN多糖复合物与人内源性多糖和乳低聚糖(HMO)具有相似性。内源聚糖和HMO都属于益生元,这表明EBN聚糖也可能是益生元。

3、实验证明EBN具有天然益生元的功能,具有潜在的益生元功能。


04可食用燕窝(EBN)益生元活性的研究


1、采用体外经口、胃、十二指肠模型消化EBN提取的聚糖和EBN糖蛋白(粗品)


以FOS(低聚果糖)为阳性对照,采用10%(w/v)粪细菌体外发酵体系,研究未消化EBN聚糖和EBN糖肽化合物的益生元活性。



2、实验结果


肠道菌群变化:

(1)在EBN糖肽、EBN聚糖和FOS存在下,24h内双歧杆菌的生长显著高于无底物的双歧杆菌,其中FOS的生长显著高于其它双歧杆菌,p<0.05(图(a))。
(2)在EBN糖肽、EBN聚糖和FOS存在下,24h内乳酸杆菌肠球菌的生长量增加,高于无底物时,但p<0.05(图(b))。

(3)不同底物对类杆菌的生长均有明显的促进作用,24h内EBN糖肽和EBN聚糖中的类杆菌生长与FOS中的类杆菌生长相当,p<0.0 5(图(c))。

(4)有益的共生肠道细菌的改善生长在使用所述基质的竞争过程中可能抑制潜在病原细菌的生长,而有益的共生肠道细菌可能预先控制细菌的生长。在这项研究中,结果显示组织溶解梭菌(主要致病菌的一个关键菌存在于人体肠道)的减少,如图(d)所示。发酵6h后,在EBN糖肽、EBN聚糖和FOS的存在下,组织溶解梭菌的生长下降,在FOS的存在下,生长缓慢且持续下降。与市售益生元FOS相比,EBN多糖发酵产生的双歧杆菌生长曲线明显高于EBN糖肽,与FOS基本相当(p<0.05)。

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肠道细菌发酵产物变化:


大家知道,短链脂肪酸(SCFA)是肠道细菌发酵产物,其主要产物为乙酸盐(C2)、丙酸盐(C3)和丁酸盐(C4),具体取决于底物的类型。(Tailford等人,2015年)


(1)下图显示了0、6、12和24小时在pH控制的分批培养基中细菌发酵产生的乳酸和SCFA产物的量。在每个分批培养基中观察到乳酸连续下降,而在最后12小时的发酵过程中,在有FOS和EBN聚糖以及无底物的情况下,乳酸产物升高。乳酸,作为发酵产物的一部分,作为细菌生长的燃料,以及一些醋酸盐产物(SCFA产物)。EBN糖肽发酵过程中乙酸的产生量显著,其次是FOS和EBN聚糖(p<0.05)。基于图3,从EBN糖肽和FOS的发酵中观察到乙酸、丙酸和丁酸的主要产物,而从EBN聚糖发酵过程中观察到乙酸和丙酸的主要产物和少量丁酸。EBN聚糖发酵过程中丁酸形成的差异可能是由于复杂聚糖分解困难所致。

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(2)EBN糖肽和EBN聚糖的发酵比FOS和无底物的发酵增加了大量的异丁酸,而EBN糖肽的发酵比其他底物贡献了更多的异戊酸产物(p<0.05)。而发酵24小时后,各底物中异丁酸总量差异不显著(p<0.05)。发酵24小时后,各底物的SCFA总量下图所示。EBN-聚糖和糖肽发酵过程中异丁酸的增加表明专性厌氧菌的增加。专性细菌将丁酸转化为具有生态平衡功能的异丁酸,在EBN糖肽(分别在6小时发酵的第一和第二个滞后和对数阶段内)和EBN糖肽(在6小时发酵的第一个和第二个阶段后)的发酵过程中,乙酸的增加,以及滞后期)阶段性生长比FOS发酵更为稳定,在特定生长阶段表现出菌群的稳定性。

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3、结论


在EBN糖肽和EBN聚糖存在下,通过体外发酵,对肠道有益菌的生长进行了研究,发现EBN糖肽和EBN聚糖可以抑制潜在致病菌溶组织梭菌的生长。EBN糖肽和EBN聚糖发酵产生了大量的乙酸和丙酸产物,而EBN糖肽发酵也产生了大量的丁酸。获得的SCFA产品对人体健康有益。EBN糖肽和EBN聚糖的发酵促进了肠道细菌的生长,在人类肠道环境中可能有不同的影响。EBN聚糖可作为提取的益生元成分,利用低品位的EBN(被称为EBN工业的废物/残渣)产生双歧效应。同时,在正常食用EBN糖蛋白的情况下,EBN糖肽的未消化化合物可能会在肠道环境中产生益生元效应。(曹杰、蒋林)


参考文献

  1. Nur ‘Aliah Daud, Shahrul Razid Sarbini, Abdul Salam Babji, Salma Mohamad Yusop, Seng Joe Lim. Characterization of edible swiftlet’s nest as a prebiotic ingredient using a simulated colon model. Annals of Microbiology (2019) 69:1235–1246

  2. 张俊康等, 益生元与食品健康. 2018

  3. 郭传琦等,益生元在特膳食品中的应用研究.[J]山东食品发酵 (2015) 04,31-34

  4. Gibson, G.R.and Roberfroid, M.B. Dietary modulation of the human colonic microbiota: introducing the concept of prebiotics. Journal of Nutrition (1995) 125, 1401-1412.

  5. 曹妍, 燕窝品质分析及印尼白燕盏糖蛋白的分离纯化与结构特性研究[D],2012

  6. Koropatkin NM, Cameron EA, Martens EC How glycan metabolism shapes the human gut microbiota. Nat Rev Microbiol (2012) 10:323

  7. Matthies C, Schink B Reciprocal isomerization of butyrate and isobutyrate by the strictly anaerobic bacterium strain WoG13 and methanogenic isobutyrate degradation by a defined triculture. Appl Environ Microbiol (1992) 58:1435–1439



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博士谈燕窝
中山大学
基础医学博士后
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广州中医药大学
医学博士

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