摘要

人体微生物组与肠道微生态健康已经成为近两年生命科学与大健康产业的大热焦点话题，水苏糖作为一种源自中国、产业化于中国、应用研发大多在中国的新型益生元，其起效量小、功效强大、绿色安全等诸多鲜明特色使得其有望成为一种新型超级益生元，在各类益生元、益生菌几乎均源自欧美的行业大背景下，水苏糖堪称为肠道健康的中国力量，随着人体微生物组和肠道微生态的研发和产业发展，将为国人和人类健康做出独特的、更大的贡献。

关键词：水苏糖；肠道健康；中国力量

01

人体微生物组与人体健康密切相关

人类基因组计划在2003年完成以后，许多科学家已经认识到解密人类基因组并不能完全掌握人类疾病与健康的关键问题，因为人类对自身体内存在的巨大数量的，与人体共生的微生物菌群几乎一无所知。这些存在于人体肠道、皮肤、口腔、呼吸道、生殖器、胃等器官的共生微生物，种类1000多种、总重0.8-1.2kg，其细胞达到100万亿，是人体内细胞数量的10倍，所含基因基因数量达到250万，是人体基因的100倍，其影响远超我们既往常识所及，强烈影响甚至某种程度上主宰着人的命运，因此也被称之为人类的第二基因组，重要性毋庸置疑[1]。

2005年，13个国家的科学家组建了国际人类微生物组联盟，发表了关于推动人类微生物组研究的巴黎宣言；2007年，欧盟启动了METAHIT项目、美国启动了HMP计划项目、日本启动了人类源基因组计划、中法联合启动了MetaGUT计划；2008年，国际人类微生物组研究联盟（IHMC）成立[2]；与此同时，宏基因组学的研究获得了突破性进展，为人体微生物组的研究提供了可靠的研究手段，为各类慢病预防、大病康复，以及全生命周期健康管理提供了有效的靶标和有力的手段；2015年10月28 号至11月6号，8天，《nature》、《science》、《cell》3大杂志，10篇重磅文献标志着人体微生物元年 的开启，将人体微生物组推升至人类疾病及健康领域的风口浪尖[3]。

02

肠道微生物组是人体健康的关键

继人体微生物元年开启后的两年，重磅研究接连涌现，从肥胖、糖尿病、抑郁症、自闭症、肿瘤到各种代谢系统疾病、免疫系统疾病、神经系统疾病，共生微生物与各种疾病的关系逐渐被揭示——基本几乎所有慢性疾病的起源、进展都与肠道微生物密切相关[4]。

肠道是身体中重要的器官之一，人体70%以上的免疫功能是肠道贡献，95%以上的营养是通过肠道吸收，70%的毒素靠肠道排出，肠道健康是人体健康的根本[5]。与肠道健康相关的功能性食品，由于其需求强劲（据调查显示：90%的人都存在不同程度的肠道健康问题）、易见效（肠道健康问题改善见效快）和枢纽性（与多种健康问题密切相关），一直是一个出大产品的领域，在功能食品产业中占据相当重要的地位，目前成功的功能食品都和肠道健康密切相关。

据2014年的调查显示[6]：日本——功能性食品的发源地，有益肠道健康功能声称的特保食品占据15%市场份额占比高；美国 ——功能性食品的大市场，肠道健康产品占据5.3%市场份额，排名第四，增长快；台湾肠道健康产品占据16%市场份额，占比高；中国大陆未见有权威的数据报道，但如将以肠道健康为卖点的酸奶、益生菌饮料、益生元等产品计算在内的话，占比也应为高。以肠道微生物组为核心的人体微生物组+时代的开启，将赋予肠道健康产品新的内涵和历史使命。

03

益生菌和益生元——肠道健康的功能因子

说起肠道健康，益生菌和益生元是一个永远绕不过去的话题。益生菌——对人体有益的细菌，可直接作为食品添加剂服用，以维持肠道菌群的平衡；益生元——人体有益菌的食物，通过刺激人体有益菌的生长与活性而对寄主产生有益的影响、改善寄主健康的不可被消化的食品成分。

欧睿国际对2016年全球益生菌消费格局分析表明：2016年全球的益生菌市场份额达246亿美元，其中中国约为44亿美元左右；《2017-2025年世界益生元市场发展现状及战略咨询报告》表明：益生元市场在世界范围内持续、稳定的增长；2015年，益生元市场规模 29.03亿美元；到2025年市场规模约80-100亿美元，年复合增长率为10.4%。益生菌和益生元产业是一个快速增长的朝阳产业。

而我们所熟知的益生菌（如嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、罗伊氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、保加利亚乳杆菌）和益生元（低聚果糖、低聚木糖、低聚异麦芽糖、低聚半乳糖、低聚木糖、菊粉）均发端并产业化于欧美或日本。水苏糖一款产业化于中国的优质益生元，则为肠道健康领域贡献着中国力量。

04

水苏糖——绿色、安全、高效的超级益生元

水苏糖（Stachyose）是一种天然存在的四糖，具有果糖—葡萄糖—半乳糖—半乳糖的结 构（化学式C24H42O21，分子量666.59），广泛存 在于豆类食品中，如大豆、黄豆、绿豆等，但 含量较低，一般在2%~4%之间；中药泽兰、地 黄、丹参中也含有丰富的水苏糖，被视为其活性成分之一；工业化的水苏糖主要来源于唇形科水苏属植物草石蚕（Stachys sieboldii）和银条（Stachys floridana）。

20世纪80年代初，日本科学家发现中国常用中药材地黄、丹参等含有丰富的水苏糖成分，并研究了水苏糖的调节肠道菌群作用，试图从调节肠道的角度解释中药材的作用机理；20世纪80年代末，大豆低聚糖风靡日本市场，这种糖浆状的产品含有24%水分、18%水苏糖、6%棉子糖、34%蔗糖和18%其他成分，经研究证实：其主要活性成分即为水苏糖，但由于分离纯化困难，一直无法得到纯度较高的水苏糖产品；1996年，中国食品发酵工业研究院 的研究团队以草石蚕为原料制备水苏糖获得成功，才使其产业化变得可能；目前，随着工艺的逐步优化和成熟，水苏糖产品品质稳健提升，80%甚至90%含量的水苏糖产品工业化得以实现。水苏糖产品受到市场的青睐，主要源于它 所具有的几个优秀的健康功效和特性：

01

天然来源，绿色安全

对比以淀粉、蔗糖为原料，通过酶工程转化而得到的以低聚糖为代表的功能糖产品，直接从蔬菜草石蚕中提取制备的水苏糖更加天然。鉴于水苏糖提取原料、生产工艺及终产 品的良好安全性，2010年11月，原卫生部发布第十七号公告，批准水苏糖作为普通食品生产 经营，不限制适用人群和使用量。

02

效率高、起效量低

原卫生部食品卫生监督检验所根据《保健食品功能学评价程序和检验方法》对水苏糖进行了调节肠道菌群的动物试验，结果表明：连续1周摄食水苏糖3克/天，肠道内双歧杆菌和乳杆菌均增长10倍以上，有害菌肠杆菌和肠球菌得到有效抑制；随后的研究证实：0.5g的水苏糖 即可达到增殖双歧杆菌、乳杆菌等肠道益生菌的作用。相关研究证实了水苏糖的作用高效、 微量起效[7]。

03

调节肠道微生态，功能多样

由于消化道内缺乏α-D-半乳糖苷酶，水苏糖被人体摄入后不经消化吸收可直接到达大肠内为双歧杆菌、乳杆菌等肠道益生菌所利用，使其快速增殖在消化道内形成优势地位，改善肠道微生态；另外，水苏糖还能通过益生元和可溶性膳食纤维的双重作用显著改善胃肠道功能，在被双歧杆菌水解成醋酸和乳酸后，使肠 内的pH下降，抑制肠道内有害菌的生长，对肠道微生态平衡起到进一步调节的作用，进而产生多种健康益处，主要包括：

（1）改善便秘

水苏糖的摄入使肠内益生菌快速增殖，增加肠蠕动，避免了粪便积存在大肠及水分被吸收后形成干硬的便块，从而防止便秘的发生。席昭雁等人[8]研究了水苏糖对53例便秘患者的影响，结果发现对对照组相比，水苏糖组患者排便次数明显增加，排便状况和粪便性状均有显著性差异。

（2）防治腹泻

水苏糖对肠黏膜上皮细胞具有保护作用，还能增殖双歧杆菌、乳酸杆菌、促进形成有益菌在消化道内的优势菌地位，抑制产气产酸梭状芽孢杆菌等腐败菌的生长；另外还能产生大量生理活性物质，如短链脂肪酸等，调节肠道pH值、灭杀致病菌，阻遏腐败产物生成，起到防治腹泻的作用。李志骏等人[9]研究了水苏糖对65例腹泻患者的影响，结果发现65例腹泻患 者用水苏糖治疗后均有效，非感染性腹泻患者均为显效，感染性腹泻中细菌性痢疾均为显效，轮状病毒感染性腹泻中有15例为显效，13例为有效，说明水苏糖对腹泻具有良好的防治作用。

（3）增强免疫

水苏糖经肠道菌群代谢分解所产生的甘露糖，是一种重要的免疫调节因子，可直接被利用合成糖蛋白，参与免疫调节。此外，水苏糖受促进而增殖的肠道有益菌可以促进免疫系统发育，维持正常免疫功能，协同拮抗病原菌的入侵。窦江丽等人[10]以家兔为对象研究了水苏糖增强免疫力的作用，结果发现家兔饲喂水苏糖后外周血中性粒细胞活性有了明显提高，并且中性粒细胞对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的吞噬能力也有所增强，说明水苏糖具有提升免疫力的作用。

（4）保肝护肝

水苏糖的摄入使肠道益生菌快速增殖，肠内pH值下降，肠蠕动增加，减少了吲哚等胺类 有毒代谢物质重吸收进入血液经肝脏分解的负担，从而起到保肝护肝的作用。桂金秋等人[11]研究了水苏糖对实验性肝硬化大鼠模型IL-6及肝功能的影响，结果表明能有效降低动物模型组血清中IL-6、AST、ALT的水平（P<0.01），且肝功能指标预防组与正常组无明显差别，同时水苏糖对肝脏组织病理学均有一定改善作 用，说明水苏糖具有保肝护肝作用。

（5）排铅

水苏糖的代谢产物L-乳酸可结合钙增加其溶解度，促钙吸收，使铅吸收减少。同时，它也可促进B族维生素的合成，也可大大减少肠 道对铅的吸收。中国疾病预防控制中心营养与 食品安全所 2003 年对以水苏糖为主要原料的 童康宝牌排铅口服液进行了促进排铅的人体试 食试验[12]，试食一个月后，试食组自身前后比 较血铅下降55.0μg/L，结果有统计学差异 （P<0.001），而对照组血铅未明显下降；进一 步研究发现，试食组试食10 天、20 天和30 天 尿铅排出分别增加了12.8μg/L、13.5μg/L、 10.5μg/L，而对照组相同时间点尿铅未见明显 增加，说明水苏糖具有排铅作用。

（6）降血脂

水苏糖能促进乳酸杆菌和双歧杆菌的增殖，并降低甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇水平，起到降低血脂的作用。曹春凤等人[13]研究了水苏糖制剂对42 例高脂血症患者的降脂作用，结果发现服用水苏糖胶囊的实验组在8周后血清总胆固醇浓度显著降低，服用前为5.87±0.96mmol/L，8周后为 5.11±0.84mmol/L，降低幅度差异有显著性 （P<0.05）；服用水苏糖胶囊8周后低密度脂蛋白胆固醇浓度也有显著降低，服用前为 5.23±1.17mmol/L，服用后为3.44±1.08mmol/L， 下降幅度差异有显著性（P<0.05）。服用水苏糖胶囊8周后甘油三酯浓度与服用前相比也明显降低，但差异无显著性，说明水苏糖具有降脂作用。

（7）降血糖

水苏糖的摄入能够显著降低STZ所致糖尿 病小鼠的血糖，降低空腹血糖水平，并能降低葡萄糖和肾上腺素诱导的高血糖，起到防治糖尿病的作用。中国农业大学李全宏教授团队以2型糖尿病大鼠为模型研究了水苏糖的降血糖作用[14]，结果发现水苏糖组与二甲双胍组均可降低血清脂多糖、IL-6和TNF-α的mRNA表达，同时水苏糖还作用于肠道菌群的关键菌种，改善炎症情况，其机制与二甲双胍类似，并且对血糖也有降低作用。

05

结构单一，口感良好

与其他功能性低聚糖相比较，水苏糖为单体成分，结构单一便于质量控制，易于使用和添加。水苏糖口感微甜，甜度为蔗糖的22%，口味甜香纯正。随着水苏糖生产技术的成熟及应用的推广，其功能逐渐得到市场的认可，在保健品和食品领域得到广泛的应用。截止到2016年底，我国以水苏糖为功能性配料的保健食品共有39 种，以水苏糖为配料的普通食品有66种，涉及水苏糖的相关发明专利共计1427项。水

苏糖口味甜香纯正，可以作为辅料添加入日常膳食中改善胃肠道健康，应用的产品有固体饮料、休闲食品、乳饮料、酒类、茶饮料、保健品、护肤品等，产品功能涉及调节胃肠道、保肝护肝、改善骨健康、增强免疫功能、辅助糖尿病治疗、抑制有害菌、保湿护肤等。无限极（中国）有限公司的派立清口服液、北京同仁堂健康药业有限公司的同仁堂牌益生元、新时代健康产业（集团）有限公司的香苏回青粉等产品均以水苏糖作为核心功能成分。

06

结语

水苏糖作为一种源自中国、产业化于中国、应用研发大多在中国的新型益生元，其起效量小、功效强大、绿色安全等诸多鲜明特色使得其有望成为一种新型超级益生元。随着人体微生物组和肠道微生态的研发和产业发展，水苏糖将为国人和人类健康做出独特的、更大的贡献。

参考文献

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文章来源：搜知料 供稿单位：西安天美生物科技股份有限公司 仅用于学习交流，如有侵权，请联系我

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