1、 改善胃肠道的功能性食品改善胃肠道的功能性食品 第一节第一节 胃肠道功能与人体健康胃肠道功能与人体健康 一、胃肠道的功能一、胃肠道的功能（一）、对营养物质的消化和吸收；（一）、对营养物质的消化和吸收；（二）、对机体的屏障保护作用。（二）、对机体的屏障保护作用。1.1.糖的消化吸收糖的消化吸收 淀粉淀粉 口腔口腔 a a-淀粉酶淀粉酶 胃胃 小肠小肠 胰胰a a-淀粉酶淀粉酶 a a-糊精酶糊精酶 蔗糖酶蔗糖酶 乳糖酶乳糖酶 麦芽糖酶麦芽糖酶 葡萄糖葡萄糖 主动吸收主动吸收 或易化扩散或易化扩散 血液血液 a-淀粉酶：一种淀粉内切酶，只能从淀粉分子内部随即水解淀粉酶：一种淀粉内切酶，只能从淀粉分
2、子内部随即水解a-1,4 糖苷键。产糖苷键。产物为葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖和含物为葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖和含a-1,6 糖苷键的各种分支糊精。糖苷键的各种分支糊精。（一）与营养物质的消化吸收（一）与营养物质的消化吸收 消化过程消化过程 自胃中开始，在小肠中完成。自胃中开始，在小肠中完成。胃中的消化作用胃中的消化作用 胃蛋白酶的最适胃蛋白酶的最适pH为为1.52.5，对蛋白质肽键，对蛋白质肽键作用特异性差，产物主要为多肽及少量氨基酸。作用特异性差，产物主要为多肽及少量氨基酸。胃蛋白酶原胃蛋白酶原 胃蛋白酶胃蛋白酶 +多肽碎片多肽碎片 胃酸、胃蛋白酶胃酸、胃蛋白酶(pepsinogen)(pep
3、sin)胃蛋白酶对乳中的酪蛋白有凝乳作用，使之在胃蛋白酶对乳中的酪蛋白有凝乳作用，使之在 胃停留时间长，利于充分消化，对乳儿较重要。胃停留时间长，利于充分消化，对乳儿较重要。2.2.蛋白质的消化吸收蛋白质的消化吸收 小肠中的消化小肠中的消化 小肠是蛋白质消化的主要部位。小肠是蛋白质消化的主要部位。胰蛋白酶及其作用胰蛋白酶及其作用 胰酶胰酶是消化蛋白质的主要酶，最适是消化蛋白质的主要酶，最适pH为为7.0左右，包括内肽酶和外肽酶。左右，包括内肽酶和外肽酶。内肽酶内肽酶(endopeptidase)水解蛋白质肽链内部的一些肽键，如胰蛋水解蛋白质肽链内部的一些肽键，如胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶。
4、白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶。外肽酶外肽酶(exopeptidase)自肽链的末段开始每次水解一个氨基酸残自肽链的末段开始每次水解一个氨基酸残基，如羧基肽酶基，如羧基肽酶(A、B)、氨基肽酶。、氨基肽酶。氨基肽酶氨基肽酶 内肽酶内肽酶 羧基肽酶羧基肽酶 氨基酸氨基酸 +氨基酸氨基酸 二肽酶二肽酶 蛋白水解酶作用示意图蛋白水解酶作用示意图 小肠粘膜细胞对蛋白质的消化作用小肠粘膜细胞对蛋白质的消化作用 主要是寡肽酶主要是寡肽酶(oligopeptidase)(oligopeptidase)的作用，例如氨的作用，例如氨基肽酶基肽酶(aminopeptidase)(aminopeptidase)及二肽酶
5、及二肽酶(dipeptidase)(dipeptidase)等。等。氨基酸的吸收氨基酸的吸收 吸收部位：主要在小肠吸收部位：主要在小肠 吸收形式：氨基酸、二肽、三肽吸收形式：氨基酸、二肽、三肽 吸收机制：需氧耗能的主动吸收过程吸收机制：需氧耗能的主动吸收过程 氨基酸吸收载体氨基酸吸收载体 肠粘膜细胞膜上具有运输氨基酸的载体蛋白，能与氨基酸肠粘膜细胞膜上具有运输氨基酸的载体蛋白，能与氨基酸和和Na+Na+形成三联体，将形成三联体，将Na+Na+和氨基酸转运入细胞内。为了维持细和氨基酸转运入细胞内。为了维持细胞内胞内Na+Na+的低浓度，再由钠泵将的低浓度，再由钠泵将Na+Na+泵出细胞，并消耗泵
6、出细胞，并消耗ATPATP。由于。由于氨基酸的结构差异，主动转运氨基酸的载体也不相同。已知人氨基酸的结构差异，主动转运氨基酸的载体也不相同。已知人体内至少有四种类型的载体。体内至少有四种类型的载体。载体类型载体类型 1 1、中性氨基酸载体、中性氨基酸载体：此类载体主要转运侧链中不带电荷的氨基：此类载体主要转运侧链中不带电荷的氨基酸，如芳酸，如芳 香族氨基酸、脂肪族氨基酸、含硫氨基酸、组氨酸、香族氨基酸、脂肪族氨基酸、含硫氨基酸、组氨酸、谷氨酰胺等。它是氨基酸转运的主要载体。谷氨酰胺等。它是氨基酸转运的主要载体。2 2、碱性氨基酸载体：转运赖氨酸及精氨酸、碱性氨基酸载体：转运赖氨酸及精氨酸 3
7、3、酸性氨基酸载体：转运谷氨酸和天冬氨酸、酸性氨基酸载体：转运谷氨酸和天冬氨酸 4 4、亚氨基酸与甘氨酸载体：转运脯氨酸、羟脯氨酸和甘氨酸、亚氨基酸与甘氨酸载体：转运脯氨酸、羟脯氨酸和甘氨酸 -谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用谷氨酰基循环对氨基酸的转运作用 -谷氨酰基循环谷氨酰基循环(-glutamyl cycle)glutamyl cycle)过程：过程：谷胱甘肽对氨基酸的转运谷胱甘肽对氨基酸的转运 谷胱甘肽再合成谷胱甘肽再合成 氨基酸首先与谷胱甘肽在膜上受氨基酸首先与谷胱甘肽在膜上受-谷氨酰转肽酶催化，生成谷氨酰转肽酶催化，生成-谷氨酰谷氨酰氨基酸和半胱酰甘氨酸将氨基酸运入胞内。前者在氨基酸
8、和半胱酰甘氨酸将氨基酸运入胞内。前者在-谷氨酸环化转移酶的谷氨酸环化转移酶的催化下释出氨基酸而生成催化下释出氨基酸而生成5 5-氧脯氨酸；后者在肽酶作用下生成甘氨酸和半胱氧脯氨酸；后者在肽酶作用下生成甘氨酸和半胱氨酸。氨酸。5 5-氧脯氨酸经酶催化生成谷氨酸，谷氨酸又与半胱氨酸、甘氨酸缩合氧脯氨酸经酶催化生成谷氨酸，谷氨酸又与半胱氨酸、甘氨酸缩合成谷胱甘肽，重新再去转运氨基酸。在这过程中，每转运一分子氨基酸需消成谷胱甘肽，重新再去转运氨基酸。在这过程中，每转运一分子氨基酸需消耗三分子耗三分子ATPATP。半胱氨酰甘氨酸半胱氨酰甘氨酸(Cys-Gly)半胱氨酸半胱氨酸 甘氨酸甘氨酸 肽酶肽酶-谷
9、氨谷氨 酸环化酸环化 转移酶转移酶 氨基酸氨基酸 H2NCHCOOHR5-氧脯氨酸氧脯氨酸 谷氨酸谷氨酸 5-氧脯氧脯 氨酸酶氨酸酶 ATP ADP+Pi-谷氨酰半胱氨酸谷氨酰半胱氨酸-谷氨酰谷氨酰 半胱氨酸半胱氨酸 合成酶合成酶 ADP+Pi ATP 谷胱甘肽谷胱甘肽 合成酶合成酶 ATP ADP+Pi 细胞外细胞外 -谷谷 氨酰氨酰 基转基转 移酶移酶 细胞膜细胞膜 谷胱甘肽谷胱甘肽 GSH 细胞内细胞内-谷氨酰基循环过程谷氨酰基循环过程-谷氨酰谷氨酰 氨基酸氨基酸 COOHCHNH2CH2CH2CONHCHCOOHRCHH2NCOOHR氨基酸氨基酸 脂类的消化脂类的消化 小肠上段是主要的
10、消化场所小肠上段是主要的消化场所 脂类脂类 微团微团 胆汁酸盐乳化胆汁酸盐乳化 胰脂肪酶、辅脂酶等水解胰脂肪酶、辅脂酶等水解 甘油一脂、溶血磷脂、甘油一脂、溶血磷脂、长链脂肪酸、胆固醇等长链脂肪酸、胆固醇等 混合微团混合微团 乳化乳化 3.3.脂类的消化吸收脂类的消化吸收 在十二指肠下段及空肠上段吸收在十二指肠下段及空肠上段吸收 混合混合 微团微团 扩散扩散 小肠粘膜小肠粘膜 细胞内细胞内 重新酯化重新酯化 载脂蛋白结合载脂蛋白结合 乳糜微粒乳糜微粒 门静脉门静脉 肝脏肝脏 脂类的吸收脂类的吸收 4、维生素、维生素 在小肠中吸收，水溶性比脂溶性吸收速度快。在小肠中吸收，水溶性比脂溶性吸收速度快
11、。5、矿物质及水、矿物质及水 矿物质在小肠和大肠中均可吸收。矿物质在小肠和大肠中均可吸收。水：渗透和扩散作用水：渗透和扩散作用 6、膳食纤维、膳食纤维 缩短食物在消化道内的通过时间；缩短食物在消化道内的通过时间；调节肠道菌群，增加有益菌、减少有害菌。调节肠道菌群，增加有益菌、减少有害菌。（二）对机体起屏障保护作用（二）对机体起屏障保护作用 消化液的杀菌和抑菌作用消化液的杀菌和抑菌作用 消化吸收过程中将不能利用的残渣和有害物质排消化吸收过程中将不能利用的残渣和有害物质排 出体外（粪便形式），以保护机体机体不受有害物出体外（粪便形式），以保护机体机体不受有害物 质的侵害。质的侵害。二、胃肠道紊乱的
12、影响二、胃肠道紊乱的影响 营养素消化吸收障碍，导致机体营养不良；营养素消化吸收障碍，导致机体营养不良；屏障作用下降，发生中毒和感染等疾病，主要表屏障作用下降，发生中毒和感染等疾病，主要表 现为呕吐、便秘、腹泻等不良症状。现为呕吐、便秘、腹泻等不良症状。三、肠道菌群与人体健康三、肠道菌群与人体健康 （一）肠道菌群概况（一）肠道菌群概况 菌群的数量和比例是正常、处于微观生态平衡的。菌群的数量和比例是正常、处于微观生态平衡的。约有约有100余种菌属，余种菌属，400余菌种，总数为余菌种，总数为100万亿万亿个个 厌氧菌和兼性厌氧菌厌氧菌和兼性厌氧菌 需氧菌需氧菌 外袭菌（过路菌）外袭菌（过路菌）正常
13、菌群正常菌群 绝大多数绝大多数 如双歧杆菌、拟杆菌、产气荚膜梭菌、如双歧杆菌、拟杆菌、产气荚膜梭菌、大肠杆菌等大肠杆菌等 少数少数 如葡萄球菌、芽孢杆菌、酵母菌等如葡萄球菌、芽孢杆菌、酵母菌等 如金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、白色念珠菌等如金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、白色念珠菌等 胃肠道功能的胃肠道功能的最主要、最活跃最主要、最活跃影响因素。影响因素。肠道菌群中主要细菌的作用肠道菌群中主要细菌的作用 有益作用有益作用 肠道菌肠道菌 有害作用有害作用 肠道菌肠道菌 免疫调节免疫调节 大肠埃希菌大肠埃希菌 乳杆菌乳杆菌 真杆菌真杆菌 双歧杆菌双歧杆菌 拟杆菌拟杆菌 腹泻与便秘、致病性腹泻与便秘、致病性感
14、染、肝、脑损害与感染、肝、脑损害与致肿瘤致肿瘤 绿脓假单胞菌绿脓假单胞菌 变形杆菌变形杆菌 葡萄球菌葡萄球菌 梭杆菌梭杆菌 肠球菌肠球菌 大肠埃希菌大肠埃希菌 链球菌链球菌 真杆菌真杆菌 拟杆菌拟杆菌 助消化、促吸收助消化、促吸收 与延缓衰老与延缓衰老 乳杆菌乳杆菌 双歧杆菌双歧杆菌 拟杆菌拟杆菌 抑制外来菌抑制外来菌 与病原菌的生长与病原菌的生长 肠球菌肠球菌 乳杆菌乳杆菌 链球菌链球菌 真杆菌真杆菌 双歧杆菌双歧杆菌 产生腐败产物产生腐败产物 拟杆菌拟杆菌 合成维生素合成维生素 与分解腐败产物与分解腐败产物 产生致癌物产生致癌物 大肠埃希菌大肠埃希菌 链球菌链球菌 拟杆菌拟杆菌（二）影响肠
15、道菌群的因素（二）影响肠道菌群的因素 1、年龄与个体差异、年龄与个体差异 出生前出生前 出生时（出生时（5 d后）后）婴幼儿（婴儿双歧杆菌）婴幼儿（婴儿双歧杆菌）青壮年（青春双歧杆菌）青壮年（青春双歧杆菌）中老年中老年 2、膳食结构、膳食结构 对婴幼儿影响较大对婴幼儿影响较大 3、免疫与精神因素、免疫与精神因素 免疫是支配肠道菌群的主要因素免疫是支配肠道菌群的主要因素 主要与主要与肠粘膜分泌肠粘膜分泌免疫球蛋白的多少有关免疫球蛋白的多少有关 精神状态（免疫力、内分泌系统）精神状态（免疫力、内分泌系统）4、药物代谢、药物代谢 长期使用抗生素、免疫抑制剂、抗肿瘤药物者。长期使用抗生素、免疫抑制剂、
16、抗肿瘤药物者。5、其它、其它 微生物污染、辐射治疗、季节变化、生存环境等。微生物污染、辐射治疗、季节变化、生存环境等。（三）肠道菌群失调（三）肠道菌群失调 由于机体内外各种原因，导致这种微生态平衡的由于机体内外各种原因，导致这种微生态平衡的 破坏，某种或某些菌种过多或过少，外来的致病菌破坏，某种或某些菌种过多或过少，外来的致病菌 或过路菌的定植或增殖，或者某些肠道菌向肠道外或过路菌的定植或增殖，或者某些肠道菌向肠道外 其他部位转移。其他部位转移。1、腐败菌显著增多、双歧杆菌与乳杆菌减少、腐败菌显著增多、双歧杆菌与乳杆菌减少 常见于中老年人；常见于中老年人；无临床症状，但会出现食欲不佳、腹涨、产气、无临床症状，但会出现食欲不佳、腹涨、产气、便秘等不适反应；便秘等不适反应；是改善肠道菌群功能食品的最适宜人群，效果明是改善肠道菌群功能食品的最适宜人群，效果明 显。显。2、肠道菌群的比例失调、肠道菌群的比例失调 1度失调度失调：由于某种食物或药物引起轻微短期的大：由于某种食物或药物引起轻微短期的大 肠菌与肠球菌减少，原因去除后即可恢复。肠菌与肠球菌减少，原因去除后即可恢复。2度失调度失调：正常
