魔芋葡甘聚糖生理功能的研究现状

邓婷婷 张红 蒙艳

【摘  要】魔芋葡甘聚糖，又称KGM，是从魔芋块茎中分离出的天然的高分子可溶性膳食纤维，能够减少和延缓人体对葡萄糖和脂肪的吸收，是糖尿病的良好辅助药物，而且可以平稳血糖，抗脂肪肝，润肠通便，而且安全无副作用。因此可以将葡甘聚糖广泛应用于食品添加和膳食补充。本研究从抑制炎性、减脂瘦身、抑制糖吸收、益生元活性等四个方面描述葡甘聚糖的生理功能。

【关键词】魔芋葡甘聚糖;应用;健康效益;活性

魔芋主要生长在我国南方和西南各省，又称蒟蒻，属天南星科多年生草本植物，栽培学上属于薯芋类作物。KGM是从魔芋球茎中提取的可溶性膳食纤维，是魔芋的主要成分，由D-甘露糖和D-葡萄糖组成，通过β-1，4个糖苷键以1：1.6～1：1.4的摩尔比聚合而成的高分子杂多糖，属于水溶性非离子型多糖。KGM进入人体后可在食物四周形成一种保护层，从而防止消化酶与食物发生作用，影响食物消化和吸收，因此人体食用后不被吸收，但KGM在水中可吸水膨胀，是人体有饱腹感，进食量下降。KGM还富含人体所需的十几种氨基酸和微量元素，是一种低热能、低蛋白、高膳食纤维食品，不含热量，还可以降压、降脂、通便、降血糖，具有良好的营养和健康特性。KMG通常被制作成各种食品形式，粉丝、豆腐、各种海蜇皮等仿生食品，是理想的减肥食品，也是是天然的保健食品，近年来有研究学者对其益生机理进行研究和阐述。

1 魔芋葡甘聚糖的健康效益

1.1 抗炎症活性

Kawamoto等实验团队开展KGM喂食特应性皮炎模型小鼠抗炎症的实验，实验中发现，小鼠进食后抓挠行为明显减少，并随着进食量的上升而不断递减，表明KGM能抑制湿疹性皮肤病变，表现为对过度角质化、皮肤肥大细胞和嗜酸性粒细胞的抑制[1]。此外，实验团队发现KGM喂养的小组对比对照组没有使用KGM喂养的小鼠打喷嚏的次数要少，KGM通过抑制卵清蛋白（OVA）减缓过敏性鼻炎症状。该结果显示，KGM可用作预防季节性花粉症等鼻过敏[2]。

1.2 减脂瘦身活性

肥胖是人体的热量“收大于支”，而没及时消耗的热量就会转化为脂肪囤积，出现体内脂肪过多的现象。KGM通过延缓、阻止胆固醇，单糖等营养物质的吸收，可以减少脂肪酸在人体的合成，而且KGM热量低，能够增强饱腹感，延长胃排空时间，是理想的减肥食品。乔玲等选取29名超重病例（BMI≥25，没有其他心脑血管等严重疾病），不改变原有饮食习惯，另外加服复方魔芋片，主要成分为0.75克魔芋精粉、0.3克左旋肉碱，每日3次，连续服用5周。受试者服用后髂前上棘皮褶厚度显著下降，p<0.05，腰围、三角肌臂外侧皮褶厚度、肩胛下角皮褶厚度和脐旁3cm处皮褶厚度数值显著下降，腹围和臀围有一定程度下降，变化不显著[3]。柯有甫等选取79名肥胖病例，他们都是由于血脂代谢紊乱导致的超重，保持原有膳食结构不变，受试者每日3次服用15克主要成分为KGM的魔芋粉，连续服用3个月，高密度脂蛋白显著上升，身体质量指数、血清总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白、糖化血红蛋白、血压明显下降[4]。Lin等研究发现，细菌纤维素和魔芋多糖混合纤维素可以调节脂肪细胞因子的分泌，减少胰岛素抵抗和炎症，有效抑制小鼠高脂饮食引发的肥胖[5]。

1.3 抗糖尿病活性

糖尿病由于胰岛素分泌缺陷或其生物作用受损，或两者兼有引起的一种内分泌代谢性疾病。糖尿病患者长期的高血糖会导致人体器官的各种慢性伤害，因此需要改变患者饮食习惯，抑制糖尿病病情的发展。KGM是一种天然的高分子可溶性膳食纤维，不被吸收消化，不含热量，有饱腹感，能使人体糖的吸收变缓慢，减少体内胰岛素的消耗，从而降低餐后血糖和胰岛素激增，显著改善糖代谢。Tai等选取31名高脂血症2型糖尿病患者，不改变原有饮食结构，另外每日加服3.6克KGM，连续服用1个月后，患者粪便中胆汁酸浓度增幅75.4%，p<0.001，性甾醇浓度增幅18.00%，p=0.004[6]。Sievenpiper等研究KGM作为2型糖尿病替代疗法的可行性，黄原胶、欧车前纤等其他可溶物质与1%（v/v）浓度的KGM粘度相比较，KGM与葡萄糖的混合物相比之下表现出最大的表观黏度[7]。

1.4 益生元活性

魔芋葡甘聚糖，特别是水解的魔芋葡甘聚糖能有效促進双歧杆菌的代谢和增殖，改善肠道菌群结构，能够选择性的刺激乳酸杆菌和双歧杆菌在女性阴道和皮肤表面、肠道的生长，干扰抑制致病菌的生长代谢[8-10]。微生物在肠道代谢KGM过程中会产生短链脂肪酸，降低PH值，帮助肠道吸收矿物质，同时也可以改善人体排泄。Khanna等通过比较KGM、木聚糖对一些乳酸杆菌和双歧杆菌菌株生长的影响研究KGM的益生元潜力。KGM在超高温牛奶中水解后，微生物生长速度加快。Tai等选取了30名志愿者，观察他们通过食用一段时间的魔芋葡甘聚糖后，肠道微生物群和粪便中短链脂肪酸的水平变化，研究结果现实，受试者粪便含水量增幅20.8%，粪便重量增幅29.8%，排便频率增幅25.9%，其中粪便增加的干物质部分主要是乳酸杆菌、双歧杆菌，可溶性物质和植物纤维[11]。因此，KGM水解产物是一种可以添加到食品中的新型益生元[12]。

2 讨论

综上所述，魔芋葡甘聚糖确实是具有较多的益生作用，为所有膳食纤维中的优品。近年来，由于KGM独特的结构，魔芋食品、医药等领域的应用和使用得到了迅猛的发展，具有较高的食用价值和经济价值，发展前景极为广阔。笔者认为，把KGM纳入常规医疗实践之前，还需要进一步的研究：⑴KGM作为传统食品，需要关注其使用的安全性，有报道称KGM可能引起一些肠胃不适的现象，生产厂家需要确定产品用量，告知消费者相关资讯，让消费者可以接收并放心食用该类产品;⑵KGM的增稠、膨胀等特性局限了魔芋的加工，使得KGM的利用率减低，因此要创新魔芋的应用，提高KGM含量，使得KGM的保健功能得到充分体现;⑶将KGM联合具有降糖、降脂或其他益生效果的食品原料进行开发利用，提高KGM的益生效果。

参考文献

[1] 乔玲，卢锋，欧阳春花. 魔芋精粉和左旋肉碱对肥胖人膳食干预的效果[J]. 解放军预防医学杂志，2017.

[2] 柯有甫，郑军献. 魔芋葡甘露聚糖减肥降脂的初步临床观察[J]. 医药前言，2018.

[3] 王敏，帅天罡，秦清娟，等. 魔芋葡甘低聚糖对大鼠肠道环境的影响[J]. 食品科学，2019，.

作者简介：

邓婷婷（1979-），女，广西柳州，硕士研究生，内分泌科副主任，副主任医师，研究方向：糖尿病性肝病。

基金项目：

广西壮族自治区卫计委科研课题（项目编号：Z20170897）。