輸入微生態體系中的營養物質,直接被該體系中的正常微生物群體吸收和利用,從而維持微生態體系的穩定和發展,并最終而有益宿主健康,這類營養物質為生態營養物質。
■營養和營養素
營養是人類從外界攝取食物滿足自身生理需要的過程,也可以說是人體獲得并利用其生命運動所必需物質和能量的過程。
營養素是人體必須有足夠的量來保證生長和維持健康生活的物質。雖然目前已知有40—45種必需的營養素,但就人體基本需要的和基本必需的營養素來說,最少包括七大類,即碳水化合物、脂肪、蛋白質、維生素、礦物質、水、膳食纖維等。
以碳水化合物中的蔗糖為例,說明吸收和利用的過程。
蔗糖廣泛地分布于自然界,是以一分子葡萄糖和一分子果糖構成的雙糖,大量存在于植物根、莖、葉、花、果和種子內。食品中的蔗糖可以被蔗糖酶分解為葡萄糖和果糖→(腸黏膜細胞)→葡萄糖和乳酸,而葡萄糖是機體吸收、利用最好的單糖。
據了解,西方國家每天食用蔗糖的量高達100克以上,結果發現當地居民體重過高,易患糖尿病、齲齒,還可能引起動脈硬化和心肌梗塞。這些疾病大都與蔗糖的大量攝入有關。當前,我國高血壓患者和血糖不正常患者已超過1億,其中糖尿病病人約6000萬,35歲以上人群糖尿病的患病率為5.5%,45歲以上糖尿病患病率高達16%。因此,保護人們健康,開辟新糖源已成為刻不容緩的大事。
■食物網和營養水平
生態營養物質是指輸入微生態體系中的營養物質,它不是被體系中主要大生物宿主取食者生物降解和生物合成,而是被初級取食者(正常菌群)降解或合成,從而起到維持微生態系統穩定和發展、并有助于大生物健康的作用。
益生元(Prebiotics)是一種重要的生態營養物質。益生元是指在人的上消化道不被吸收和利用(無分解酶),直接到達結腸,能選擇性地促進一種或數種生理性細菌生長的物質,如低聚果糖、水蘇糖等功能性低聚糖。
在生態系統中,物質和能量的傳遞是有機碳從一個生物傳遞到另一個生物的過程。當然,這種傳遞不是線性關系而是非常復雜的傳遞關系,故只能稱為食物網(food web)。
在整個食物網中,初級生產者和各種異養生物處于不同的營養水平上。初級生產者可從輸入微生態體系中的生態營養物質如益生元獲得能量,這些能量會不斷地逐級流動。由于各級生物固定能量不同,我們把每一級能量狀況稱為營養水平(trophic level)。一般來說,營養水平在體系中呈金字塔狀。
營養水平不同,各級生物能力狀況也不一樣。
■生態營養物質的功用
調整和促進微生態平衡,有利于微生態體系的穩定和發展,并有益于宿主的健康(提高機體定植抗力和免疫力)。
生態營養物質是高等生物(宿主)不能消化利用的碳水化合物,其能量值最低為6.28J/Kg,只有蔗糖的1/3,故可稱為新糖源。
生態營養物質僅被低等生物(即初級取食者——正常菌群)利用,它不能在大生物(取食者)中轉變成單糖,故此類生態營養物質不引起血糖、胰島素改變。
生態營養物質被初級取食者——雙歧桿菌利用后,使雙歧桿菌大量增殖,而腐敗菌的增殖受到抑制而減少,尤其是有毒代謝產物如胺(NH4)、H2S、酚、吲哚的產生和吸收減少,有利于機體延緩衰老。
在臨床上,生態營養物質可以應用于亞臨床型肝性腦病、免疫耐受或免疫抑制、抗生素相關性腹瀉(AAD)或抗生素相關性腸炎(AAC)、習慣性便秘及慢性肝病和炎癥性腸病的治療。在保健方面,生態營養物質可以預防結腸癌,降低血脂水平,防治冠心病,預防肥胖癥,防治脂肪肝以及美容。