輸入微生態(tài)體系中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),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(tài)體系的穩(wěn)定和發(fā)展,并最終而有益宿主健康,這類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為生態(tài)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
■營(yíng)養(yǎng)和營(yíng)養(yǎng)素
營(yíng)養(yǎng)是人類從外界攝取食物滿足自身生理需要的過(guò)程,也可以說(shuō)是人體獲得并利用其生命運(yùn)動(dòng)所必需物質(zhì)和能量的過(guò)程。
營(yíng)養(yǎng)素是人體必須有足夠的量來(lái)保證生長(zhǎng)和維持健康生活的物質(zhì)。雖然目前已知有40—45種必需的營(yíng)養(yǎng)素,但就人體基本需要的和基本必需的營(yíng)養(yǎng)素來(lái)說(shuō),最少包括七大類,即碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)、水、膳食纖維等。
以碳水化合物中的蔗糖為例,說(shuō)明吸收和利用的過(guò)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(gòu)成的雙糖,大量存在于植物根、莖、葉、花、果和種子內(nèi)。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(xì)胞)→葡萄糖和乳酸,而葡萄糖是機(jī)體吸收、利用最好的單糖。
據(jù)了解,西方國(guó)家每天食用蔗糖的量高達(dá)100克以上,結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)鼐用耋w重過(guò)高,易患糖尿病、齲齒,還可能引起動(dòng)脈硬化和心肌梗塞。這些疾病大都與蔗糖的大量攝入有關(guān)。當(dāng)前,我國(guó)高血壓患者和血糖不正;颊咭殉^(guò)1億,其中糖尿病病人約6000萬(wàn),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(dá)16%。因此,保護(hù)人們健康,開辟新糖源已成為刻不容緩的大事。
■食物網(wǎng)和營(yíng)養(yǎng)水平
生態(tài)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是指輸入微生態(tài)體系中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),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(jí)取食者(正常菌群)降解或合成,從而起到維持微生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)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(tài)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。益生元是指在人的上消化道不被吸收和利用(無(wú)分解酶),直接到達(dá)結(jié)腸,能選擇性地促進(jìn)一種或數(shù)種生理性細(xì)菌生長(zhǎng)的物質(zhì),如低聚果糖、水蘇糖等功能性低聚糖。
在生態(tài)系統(tǒng)中,物質(zhì)和能量的傳遞是有機(jī)碳從一個(gè)生物傳遞到另一個(gè)生物的過(guò)程。當(dāng)然,這種傳遞不是線性關(guān)系而是非常復(fù)雜的傳遞關(guān)系,故只能稱為食物網(wǎng)(food web)。
在整個(gè)食物網(wǎng)中,初級(jí)生產(chǎn)者和各種異養(yǎng)生物處于不同的營(yíng)養(yǎng)水平上。初級(jí)生產(chǎn)者可從輸入微生態(tài)體系中的生態(tài)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如益生元獲得能量,這些能量會(huì)不斷地逐級(jí)流動(dòng)。由于各級(jí)生物固定能量不同,我們把每一級(jí)能量狀況稱為營(yíng)養(yǎng)水平(trophic level)。一般來(lái)說(shuō),營(yíng)養(yǎng)水平在體系中呈金字塔狀。
營(yíng)養(yǎng)水平不同,各級(jí)生物能力狀況也不一樣。
■生態(tài)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的功用
調(diào)整和促進(jìn)微生態(tài)平衡,有利于微生態(tài)體系的穩(wěn)定和發(fā)展,并有益于宿主的健康(提高機(jī)體定植抗力和免疫力)。
生態(tài)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)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(tài)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)僅被低等生物(即初級(jí)取食者——正常菌群)利用,它不能在大生物(取食者)中轉(zhuǎn)變成單糖,故此類生態(tài)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不引起血糖、胰島素改變。
生態(tài)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被初級(jí)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(chǎn)物如胺(NH4)、H2S、酚、吲哚的產(chǎn)生和吸收減少,有利于機(jī)體延緩衰老。
在臨床上,生態(tài)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以應(yīng)用于亞臨床型肝性腦病、免疫耐受或免疫抑制、抗生素相關(guān)性腹瀉(AAD)或抗生素相關(guān)性腸炎(AAC)、習(xí)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(tài)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以預(yù)防結(jié)腸癌,降低血脂水平,防治冠心病,預(yù)防肥胖癥,防治脂肪肝以及美容。