甜味剂对人类肠道菌群的影响

【研究背景】

由于无糖食品的低热量以及对含糖量高的产品导致的一系列健康问题，其消费量正在增长。有些甜度比蔗糖高出几百到几万倍的甜味剂被用作糖的替代品。尽管非营养性甜味剂（NNS）被认为是安全且耐受性良好的，但它们对葡萄糖耐受不良，甜味受体的活化以及肠道菌群组成的改变仍存在争议。

【研究对象】

人工合成甜味剂（NNS）：乙磺胺K，阿斯巴甜，甜蜜素，糖精，纽甜，前卫素和三氯蔗糖；

天然甜味剂（NSs）：甜蛋白，甜菊糖苷，莫内林，新橙皮苷二氢查尔酮，和甘草甜素和营养性甜味剂（多元醇或糖醇）。

【研究目的】

甜味剂是否会对人类肠道菌群产生影响。

迄今为止，FDA已经批准了6种用于食品和饮料的高强度人造甜味剂：乙酰磺胺酸钾（AK糖），阿斯巴甜，纽甜，糖精，三氯蔗糖和爱德万甜（advantame）。此外，FDA批准了3种天然来源的NNS（甜菊糖苷，索马甜和罗汉果提取物）。欧盟EFSA已批准11种NNS供人类食用：乙酰磺胺酸钾（E-950），阿凡达美（E-969），阿斯巴甜（E-951），阿斯巴甜-乙酰磺胺盐（E-962），环己酸及其钠和钙盐（E-952），新橙皮苷二氢查耳酮（E-959），纽甜（E-961），糖精（E-954），甜菊糖苷（E-960，包括10种不同的糖苷），三氯蔗糖（E-955）和索马甜（E-957）。

ADI，每日可接受摄入量；欧盟GRAS，通常被认为是安全的。

多元醇对肠道菌群影响

经食品用途批准的多元醇是低热量的碳水化合物，具有甜味，使用体积比体积大，可替代蔗糖和其他游离糖。它们包括赤藓糖醇，氢化淀粉水解产物（有时列为麦芽糖醇糖浆，氢化葡萄糖浆，聚乙二醇，聚葡萄糖醇或简称为HSH），异麦芽糖醇，乳糖醇，麦芽糖醇，甘露醇，山梨糖醇和木糖醇。在美国，FDA将一些多元醇归类为“公认安全”，而另一些则被批准为食品添加剂。欧盟批准的LCS包括：山梨糖醇和山梨糖醇糖浆（E420），甘露糖醇（E-421），异麦芽糖醇（E-953），聚乙二醇糖浆（E-964），麦芽糖醇和麦芽糖醇糖浆（E-965），乳糖醇（E-966），木糖醇（E-967）和赤藓糖醇（E-968）。

多元醇对肠道菌群组成的影响。赤藓糖醇，山梨糖醇和甘露醇不会影响肠道菌群的组成；但是，乳糖醇，异麦芽酮糖，木糖醇和麦芽糖醇会引起肠道微生物组的转变，从而增加健康人的双歧杆菌数量。当炎症性肠病患者食用多元醇时，应考虑其通便作用。

天然甜味剂对肠道菌群影响

天然甜味剂比蔗糖甜，本身就有很长的使用历史，产生的热量小，相对比较安全，没有致癌作用，不会影响胰岛素的飙升。

不过，天然甜味剂只有很少的研究将其食用量与肠道菌群的变化相关联。甜菊提取物对肠道菌群组成的影响信息最多，尽管目前甜菊对拟杆菌的影响尚需进一步研究。

人工合成甜味剂对肠道菌群影响

甜味剂对人体试验中肠道菌群的影响

甜味剂在许多食品加工过程中使用，食用这些化合物的影响会影响健康状况和微生物群组成。如今，在健康的成年人或儿童中，特定甜味剂介导的肠道微生物群的潜在改变是一个值得关注的问题。然而，临床研究较少。在2014年的研究中，从随机挑选的172名个体收集的数据中发现，服用一些甜味剂(特别是非热量人工甜味剂(NASs))后，肠道微生物群发生了变化。他们发现无热量人工甜味剂的消耗与肠杆菌科、变形杆菌和放线菌之间存在正相关。此外，他们对7名健康志愿者进行了为期1周的跟踪调查，这些志愿者通常不食用NASs或含nas的食物。在那一周，志愿者消耗了糖精最大的ADI(5毫克/公斤)。与他们在第1-4天的血糖反应相比，NAS组志愿者在第5天和第7天的血糖反应下降。差异的大小是>30%。这些发现表明，NAS的摄入，特别是最大剂量的糖精，可能会通过改变肠道微生物群对糖耐量产生有害影响。由于对照组、抗生素的使用和粪便移植的使用，目前科学领域对苏伊士等人的研究存在争议。然而，这项研究传递的简单信息是：食用糖替代品意味着避免肥胖和糖尿病的风险，但可能会增加这些疾病的风险。

在另一项研究中，31名成年人完成了4天的食物记录，并在第五天提供了粪便样本。他们的肠道菌群通过焦磷酸测序进行分析。这种含量与甜味剂的摄入没有关系，尤其是阿斯巴甜。

结论

越来越多的人担心肥胖症及其代谢合并症的流行，导致单糖的消耗减少，NNS和LCS的摄入量增加。因此，作为糖替代品的甜味剂已被FDA，EFSA和食品法典委员会严格评估，被认为是安全且耐受性良好的甜味剂。但是，一些长期的前瞻性研究引起了人们的关注，即食用人造甜味剂实际上可能会导致导致肥胖，T2D和心血管疾病的代谢紊乱的发展。此外，与NNS对食欲，短期摄入以及罹患癌症和糖尿病的风险有关的证据也存在不足。甜味剂对肠道菌群的影响尚未完全阐明。在NNS中，只有糖精和三氯蔗糖才能改变肠道菌群的数量。动物和人类对糖精的摄入显示出与人类葡萄糖耐量和营养不良有关的代谢途径发生了改变。但是，需要更多的人类研究来阐明这些初步的观察结果。在营养性甜味剂中，仅甜叶菊提取物可能会影响肠道菌群的组成。最后，多元醇到达结肠后会引起剂量依赖性的肠胃气胀，特别是在炎症性肠病患者中。包括异麦芽酮糖醇和麦芽糖醇在内的几种多元醇会增加健康受试者的双歧杆菌数量，并且这些多元醇可能具有益生元作用。另一方面，拟杆菌，梭菌，大肠菌和真细菌。此外，乳糖醇可增加丁酸酯和IgA分泌的产生而无粘膜炎症迹象，并具有共生作用。木糖醇减少粪便拟杆菌的丰度和属Barnesiella，增加硬壁菌和属普雷沃，并影响艰难梭菌在小鼠。

需要进一步的研究来阐明在动物的肠道菌群中观察到的变化是否存在于人类中，并研究甜味剂的作用，目前尚无证据。在这方面，实际需要执行设计合理，长期，双盲，安慰剂对照，随机临床试验，并采用适当的剂量和适当的受试者规模，以评估NNS和LCS对肠道菌群的潜在影响以及它们如何影响主要结果以及与慢性病相关的生物标志物的风险。