Felix 酸宅一生

工業技術合成的寡糖或多醣體分解而得到的寡糖，在近數年來已逐漸被利用在食品及家畜飼養上。惟其對人類健康的理念，尚未為一般人所瞭解，致有些使用方法不對，認為效果不彰，或全無效果。 本來不能為人類或動物消化的多醣類聚合物經特殊製程，製成寡糖類或由動物可消化的單糖或雙糖，製成動物體內不能消化的寡糖類時，此等寡糖雖不能為人類或動 物所利用，但卻可被人類或動物腸道中滋生的細菌所利用。 寡糖類食品的利用，主要在使人類或動物體內有益菌大量增生，可壓抑無益菌的繁殖，提高動物或人類的疾病防止效果。或者利用寡糖來吸附病原菌，使其不能發生 為害動物或人體，此等是新近食品界研究的一種新趨勢。本文擬就自然界多醣類聚合物所生產而成的寡糖，或工業合成的寡糖在人體利用上作一簡介，使大家能知道 如何使用寡糖而促進身體的健康。

食 物主要的組成為蛋白質、脂肪、澱粉、纖維素與微量營養素(維生素與礦物質)。因人類或單胃動物無消化纖維素脢，故不能消化纖維素。纖維素可分為不溶性與可 溶性兩種，前者對人或單胃動物而言，只能扮演促進腸管蠕動與吸附水分之功能，在腸道中對其他營養素的消化吸收干擾較少﹔而後者對人類或單胃動物來言，除不 被消化利用外，因能與其他營養素結合成複合物，故確實會影響其他營養素的代謝與利用。

早在1970年代後期，學者研究後均認為，可溶性的非澱粉質多醣類(Non-Starch Polysaccharides)，除無代謝情形發生外，更確具有抗營養素特性存在。故在人的食物中或動物的飼料中，若纖維素含量太多，均將引起營養素消化利用的低落。例如豬隻飼料中，粗纖維含量亦不希望超過3%以上之量，否則營養素利用效率將大受影響。

非 澱粉可溶性纖維素依其化學與物理特性，降低飼料中營養素的被利用性。在化學性質上，與酚(Phenolic)或其他物質結合成酯複合物，有時與鈣離子等結 合成橋狀物。另外在細胞壁上的氫離子，亦能與營養素連結成複合物，而使營養素不能被充分利用。在物理特性上，可溶性的非澱粉多醣類具有黏性，可以與水分子 結合。另複合物表面具有正、負離子，在動物腸道中會與食物分子結合，或與糜乳化脂肪表面結合，或與腸道中糖分子表面相結合。此等特性均將妨礙飼料營養素之 消化與吸收。

當 然，要提高食物中營養素之消化率，尤其是多醣類聚合物，就只有添加相對的酵素，以達到分解人類或動物不能消化的營養素，例如五碳糖(Pentose)、阿 拉伯膠糖(Arabinose)、木膠糖(Xylose)等，可分別添加β-glucanase、Xylanase(包括Endoxylanase、 Arabinosidase、Arabinodase)、Hemicellulase、β-mannase等等，然此點非本文要探討的重點，故不贅述。

貳、常見腸道中細菌分類說明

一、腸道中細菌之分類

1. 所有人類腸道中約含有 100兆個各類屬細菌，其種類約在100種以上。

2. 人類或動物腸道中之細菌可大略分為有益菌屬、有害菌屬及介於兩類之間者 (即無緊迫下，此菌為有益菌﹔然在不利環境下，此菌屬即成為有害菌屬)。

3. 腸道中有益菌之代表者為雙叉菌屬，而有害菌之代表者為產氣莢膜梭菌屬。

4. 人或動物體內有益菌與有害菌的消長，可顯示人或動物個體健康之狀況。如上所述，人類在緊迫、攝食抗生素、攝食免疫抑制劑如可體醇或接受放射線照射等不利因子下，將導致人類疾病症狀的成立，產生自發性感染症。

二、腸道細菌機制之說明

1.有益性

可產生宿主所需的維生素，可合成蛋白質，並協助消化吸收，對外來菌增生之防止，免疫機能之刺激等功用，使人類或動物能維持健康。某些助益菌在宿主受到緊迫或其他不利因素時，將轉變成為病原性菌。

2.有毒性

細菌在腸內腐敗產生NH₃、H₂S、Amines、Phenol等臭氣物質，並會產生致癌物質，終會產生毒素，導致對宿主造成影響，誘發下痢、便秘、發育障礙、肝臟障礙、肝性昏睡、抵抗性減退、自家免疫病發生、癌症、高血壓，最後使動物機能老化。

3.病原性

因身體及精神發生緊迫、老化、攝食抗生素、攝食免疫抑制劑如可體松(Cortisol)，接受放射線等，將導致動物疾病症狀的出現，誘發自發性感染症。如下痢、胃腸炎及細菌伺機性感染症(腦髓膜炎、心內膜炎、敗血症、尿路感染、腦膿症、肝膿症、肺膿症等)。

三、腸道中主要細菌及其機能性

人 類或動物腸道中與宿主共生密切的細菌族群有雙叉菌屬、乳酸桿菌屬、真菌屬與類桿菌屬，而雙叉菌屬與類細菌屬能在腸道中產生維生素與合成蛋白質，甚且能刺激 人或動物產生免疫力，並且可防止外來有害菌之增生。然類細菌屬在人類或動物承受內外在緊迫、採食抗生素、採食免疫抑制劑如可體松(Cortisol)等， 將轉變為病原性（詳表１）。

其次大腸桿菌屬除分泌有毒物質外，尚具有病原性的機能，但對人類或動物體有一好處，為能誘發免疫力的刺激。其他乳酸桿菌屬與鍊球菌屬細菌，可抑制外來有害菌之增生繁殖，然後者亦是病原性細菌。

故由表１中，可將動物腸道中細菌分類為有益菌，如雙叉菌、真菌、乳酸桿菌；有害菌如大腸桿菌屬、產氣莢膜梭菌屬、葡萄球菌屬、變形菌屬、假單胞菌屬。視情況而變易的細菌有類細菌屬、鍊球菌屬等。

表1. 動物腸道中細菌族群之機能性說明表

菌別	有益性細菌				有毒性細菌			病原性	備 註
名稱	維生素蛋白質合成	幫助消化	外來病菌抑制	免疫功能刺激	腸內腐敗物質發生	致癌物質產生	毒素產生	自發性感染
類細菌屬Bacteroidaceae	o	o	o	o	o	o	o	o	(高) ↑ ↑ 共生關係
真菌屬Eubacterium	-	-	o	-	-	-	-	-
凍球菌屬Peptococcaceae	-	-	o	-	-	o	-	o
雙叉菌屬Bifidobacterium	o	o	o	o	-	-	-	-
乳酸桿菌屬Lactobaccillus	-	-	o	-	-	-	-	-
大腸桿菌屬 E.coli	-	-	-	o	-	-	-	-
鍊球菌屬Streptococcus	-	-	o	-	-	-	-	o
韋榮球菌屬Veillonella	-	-	-	-	-	-	-	o
產氣夾膜梭菌C.perfringens	-	-	-	-	-	-	o	o	病原性 ↓ ↓ (高)
葡萄球菌Staphylococcus	-	-	-	-	-	-	o	o
變形菌屬     Proteus	-	-	-	-	-	-	o	o
假單胞菌屬Pseudomonas	-	-	-	-	-	-	o	o

源自Mitsuoka，1980。

四、糞便中各種細菌族群數量

在人或動物腸道中，會因其消化道構造及生理之差異，以及食物種類不同，其細菌之類別與數量會有差異。通常成熟哺乳動物與家禽等大腸中的細菌族群，優勢存在的有 acteroidaceae、Eubacterium、Peptococcaceae等偏向厭氣性的細菌，及乳酸桿菌、雙叉菌屬等。乳酸菌與雙叉菌屬形成優勢的動物有人、猴、雞隻等，而豬隻、小老鼠、大鼠、蒼鼠、馬、狗等乳酸桿菌最為優勢，雙叉菌屬反較少。兔子、牛、貓、貂等動物，雙叉菌及乳酸桿菌等檢出較少。

雞 隻在直腸部分乳酸桿菌最優勢，腸細菌與鍊球菌次之。豬隻腸道中類細菌、真菌屬等較優勢，雙叉菌、腸菌次之。狗為類細菌、真菌、凍球菌等較優勢，梭菌、鍊球 菌、乳酸菌次之。兔子為類細菌屬壓倒性的優勢，棟球菌次之。馬隻而言，螺旋菌最優勢，類細菌屬、真菌屬、棟球菌屬、螺旋體屬、乳酸桿菌屬、鍊球菌、梭菌等 次之。

　

參、動物腸道有益菌增生之必要性

動物腸道中細菌族群之存在狀況，主要受宿主的生理、腸道中細菌族群的相互作用，以及食物、營養、藥物與氣候之變動等因素來決定。而宿主的生理包括消化道中的pH值、腸管蠕動、腸內分泌(酵素、膽汁、粘液、抗體)等。

由表１中得知，雙叉菌屬(比福多菌-bifidobacterium)，是腸道中有益菌的代表者。其主要功能為：

1. 雙叉菌可在人或動物腸道中合成蛋白質，以及動物所必需的維生素Ｂ群及維生素Ｋ等。

2. 雙叉菌能促進人或動物腸管蠕動，因此可預防與治療軟便、便秘等毛病。所有吮食母乳的仔畜或嬰孩，其腸道中均存在大數量的雙叉菌。

3. 雙叉菌提高動物免疫力，因而能抵禦病原菌的感染。凡具有肝硬化、慢性腎炎及癌症患者，或便秘症、感冒、疫苗接種、放射線治療等場合，動物腸道中的細菌群即產生變化。其狀況顯示雙叉菌減少，大腸桿菌、鍊球菌以及產氣莢膜梭菌等大量增加。

故要維持動物或人類的健康，有必要讓雙叉菌等有益菌能具有絕對的生長優勢，以提高動物免疫力，因而能抵禦病原菌的感染。

　

肆、抗生素與生菌劑在使用上之不相容性

一般而言，有病的人，醫生均會使用化學藥物或抗生素來滅掉病原菌感染及預防疾病之發生。然藥物長久使用後，將產生細菌對藥物的抗藥性及殘留問題，大者甚至影響人體再發病後藥物治療無效。

若 能多使用生菌劑來抑制腸道中的有害菌，並使有益菌增生，則是一條健康的道路。但生菌劑(優酪乳、乳酸菌等)之使用亦受到諸多限制，例如原在動物腸道中的原 住菌長久佔住的優越性，一些生菌劑有時使用不當，很難在腸道中取得生存或繁殖的機會。茲將抗生素與生菌劑在使用上之不相容性列如下：

1. 使用抗生素時，其所抑制的細菌有特定性外，同時將腸道中的有益菌亦殺死，造成腸道有益菌原有功能的喪失，例如有益菌能生產某些維生素的功能將終止。

2. 生菌劑的投與，雖對動物身體有利，但對腸道中先住菌的優生作用，使該生菌劑很難在短時日中，建立灘頭堡，完成其續生之環境，甚至無有機會存活或大量繁殖。

3. 特種生菌劑均有其特定的維生營養素，若動物腸道中無法長遠供應此營養素，其生菌亦將死亡殆盡。

4. 生菌劑中的賦形物培養劑等，對動物腸道中雙叉菌與乳酸菌均有增生作用，此對動物個體相當有利。

由上述可知，不用抗生素而能抑制有害菌的生長，維持腸道先住有益菌的優勢增生，以達到人類或家畜健康的目標，僅有靠適當的營養補給，始能竟其功。

　

伍、寡糖類專供先住有益菌增生之需

從 上所述，生菌劑對人類或動物腸道中雙叉菌與乳酸菌均有增生作用，但生菌劑本身之有益菌要能在腸道中建立一灘頭堡，能在族群中繁殖或立足，除要戰勝先住有害 菌外，還要有足夠的維生營養素。例如乳酸菌要在人類或動物腸道中供應有葡萄糖、乳糖、乳酮糖等營養素，其菌屬才能有充分增生與繁殖。然葡萄糖、乳糖等營養 素在人類或動物腸道中很難達到腸菌較多的大腸部位，隨即被吸收利用，故生菌劑中的細菌較難以存活或大量繁殖。

然 而食品製造業者，若能考慮在人體本身的腸道中之先住菌加以增生繁殖，則在效果上將是事半功倍的。而使先住有益菌能大量繁殖增生的基本條件，即是能供應與動 物腸道吸收利用上不相爭奪的營養素。換言之，即是供應人或動物不能利用的物質，但先住有益菌卻能用此物質來增生繁殖。此類物質最好是寡糖類，即如異麥芽 糖、異麥芽三糖、盤挪糖，果寡糖產品、葡萄果雙糖、葡萄果三糖，乳糖、半乳糖、乳酮糖，大豆寡糖、水蘇四糖、棉實糖，及甘露糖醇、聚葡萄糖-甘露糖等。

上述所列者均為寡糖類屬。故知寡糖類是動物腸道中有益菌增生繁殖的良好營養物質。

　

陸、寡糖類及其來源

何謂寡糖？由 2～10個單糖單位組成的糖類總稱為寡糖，故雙糖是寡糖之一種。除或動物能消化利用的單糖與雙糖外，其他的寡糖類在自然界中存在量不多。例如含果寡糖豐富的疏果有香蕉、胡蘿蔔、蘆筍、洋蔥等。在大豆中亦含有部分寡糖。

寡 糖的來源約有異麥芽寡糖、果寡糖、乳寡糖、大豆寡糖與酵母寡糖等五種。工業製造技術所生產，除雙糖寡糖外，可利用最新酵素技術及分離技術，自多糖的食品原 料製成三至五個糖為主成分的寡糖。在市面上寡糖的種類有：(1)異麥芽糖(2)異麥芽三糖(3)盤挪糖(4)果寡糖(5)乳寡糖(6)水蘇四糖(7)棉實 寡糖(8)甘露聚醣寡糖等等。

最後一種取自酵母菌的細胞壁所製成的甘露醣寡糖類( Mannanoligo saccharides 簡稱 MOS)，通常細胞壁是由葡甘露聚糖蛋白複合體所組成，寡糖甘露聚糖是由此細胞壁所分解製造而成。聚葡萄-甘露糖係不為一些有益菌所利用。