益生元功效的比较
双歧杆菌1的增殖作用
一般来说，肠道双歧杆菌有8种，其中两歧双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、青春双歧杆菌、长双歧杆菌和短双歧杆菌数量最多。不同年龄段肠道双歧杆菌的构成和比例不同。例如，在儿童中，婴儿双歧杆菌、两歧双歧杆菌和长双歧杆菌是主要类型，而在青壮年和老年人中，青春双歧杆菌和长双歧杆菌是主要类型。随着年龄的增长，或者不良饮食习惯和疾病的影响，肠道双歧杆菌的数量和比例很可能急剧下降，不利于人体健康的维护。
许多研究证实，低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚半乳糖和低聚木糖对双歧杆菌的增殖有明显的影响。Ryerofi等人的体外发酵研究表明，这7种低聚糖对双歧杆菌有明显的增殖作用，但增殖程度略有不同(见图1)。具体来说，肠道内五种双歧杆菌对不同寡糖的可利用性和利用率也不同(见表1)。
表1益生菌对五种双歧杆菌的利用率
图1不同益生元对肠道双歧杆菌增殖的影响
Claire的研究表明，低聚半乳糖和低聚异麦芽糖是能被各种增殖率高的双歧杆菌很好利用的益生元，但后者更多被长双歧杆菌和青春双歧杆菌利用。低聚木糖可被青春双歧杆菌和长双歧杆菌利用，但其他双歧杆菌的可利用性较差。因此，低聚半乳糖和低聚异麦芽糖是适合各个年龄段人群的益生元。
2乳酸菌的增殖作用
发现异麦芽低聚糖、低聚半乳糖、低聚果糖、低聚木糖、大豆低聚糖等。均对人体肠道乳酸杆菌有明显的增殖作用(见表2)。其中，低聚半乳糖对乳酸菌的增殖作用最大、最全面[5]。
表2不同益生元对肠道乳酸杆菌的增殖作用
表3四种乳酸菌对益生元的利用率
3有害细菌的抑制作用
人体肠道内的有害细菌主要是指梭菌。此外，一些兼性菌也会转化为不利于人体健康的有害菌，如大肠杆菌、类杆菌等。成功的益生元既要增殖有益菌，又要抑制有害菌的增殖。
经体外实验和人体临床研究证实，低聚异麦芽糖对有害菌梭菌有明显的抑制作用，而对潜在致病菌(如肠杆菌和肠球菌)无增殖作用(见表4)。与低聚异麦芽糖一样，低聚半乳糖、低聚果糖和低聚木糖对有害菌和兼性菌也有很好的抑制作用(图2)。
表4低聚异麦芽糖IMO对有害细菌的抑制作用
图2不同益生元对梭菌的抑制作用。
4肠道菌群代谢
益生元在进食后直接进入大肠，在那里被大肠杆菌发酵用作能量，并产生短链脂肪酸SCFA，主要是乙酸、丙酸和丁酸、乳酸和气体。
(1)酸生产
肠道菌群代谢食物产生的有机酸一方面可以提供人体所需的能量，另一方面可以降低肠道的pH值，形成不利于致病菌生存的环境，从而有效抑制肠道腐败，提高矿物质元素的吸收率，促进肠道蠕动，方便排便。一般乳酸菌只产生乳酸，双歧杆菌主要产生乙酸和少量乳酸。益生元被肠道菌群代谢后，也会产生大量的有机酸，降低肠道的pH值。其中低聚半乳糖和乳果糖的产酸量最大，菊粉的产酸量最小。益生元代谢后各种有机酸的产量为:醋酸LACT、GOS、SOS >；FOS、IMO、XOS & gt；菊粉；乳酸GOS，SOS & gtXOS、海事组织、LACT & gt；低聚果糖、菊糖；LACT丙酸酯，菊粉，XOS，低聚果糖& gtSOS、COS & gt海事组织.
(2)天然气生产
除了双歧杆菌和乳酸杆菌外，人体肠道内的其他菌群几乎都能产气，造成不同程度的胀气和放屁。益生元被肠道菌群代谢后，可产生一定量的气体，如CO2、H2和CH4。等等。由于糖苷键和组成的不同，各种益生元会被不同类型的产气菌利用，产生的气体也会不同。Rycroft等人通过体外实验比较了不同益生元的产气总量，发现在众多益生元中，异麦芽低聚糖和低聚半乳糖最少，而菊粉最大(见图3)。另外，Oku等【临床验证了三种益生元的产氢，分别是低聚果糖、低聚乳果糖和低聚异麦芽糖。无论食物剂量是10g/d还是20g/d，低聚果糖的产氢量最大，而低聚异麦芽糖的产氢量最少(见图5和图6)。
图3不同益生元的产气比较
图4 FOS/GS/IMO的产氢量(10g/d)
图5 fos/GS/IMO的产氢量(20g/d