人体的消化道是一个非常复杂的生态系统，各种不同的菌群参与这个复杂生态系统的相互作用，维持整个系统的代谢平衡。益生菌是对健康有益的肠道细菌，这些有益菌群的主要作用是把未被上消化道消化分解的碳水化合物降解成短链脂肪酸(short-chain fatty acids)，包括醋酸盐、丙酸盐和丁酸盐。这样产生的短链脂肪酸对肠道的健康非常重要：首先，它们可被大肠快速吸收从而刺激盐分和水分的吸收；其次，它们促进大肠上皮细胞的生长，因为大肠上皮细胞60%-70%的能量都是来自这些微生物酵解产物，主要是丁酸盐；更重要的是， 越来越多的研究证实这些有益菌发酵产生的不饱和脂肪酸对于维持大肠壁细胞的完整性和功能性起着至关重要的作用，对大肠癌有着预防和治疗的功效。文献[1]详细阐述了不饱和脂肪酸对大肠健康的作用以及原理。图1简单展示了有益菌发酵对肠道健康的重要影响。因此，保持肠道微菌群的平衡对于维持肠道健康至关重要，这包括两个方面：一是维持肠道益生菌的种类和数量；一是提供可供这些益生菌发酵所需要的碳水化合物(称为益生元)，它被定义为： 通过选择性的刺激一种或少数种菌落中的细菌的生长与活性而对寄主产生有益的影响，从而改善寄主健康的不可消化的食品成分^[2]。

图1 肠内菌群分解得到SCFAs的作用

因此，益生元从功能上被定义为 “通过选择性的刺激一种或少数几种大肠菌落中细菌的生长与活性，从而对寄主产生有益的影响” ^[2]；从结构上讲是“不可消化的碳水化合物，包括非淀粉多糖，抗性淀粉以及寡聚糖^[3]。”这个定义传递了两个重要信息：第一，益生菌的发酵过程对底物(也就是益生元)有选择性；第二，益生菌的发酵能力与底物的性质有关。目前市场上已有几种益生元出售，包括来源于菊苣的果聚糖，称为菊粉(inulin), 还有果聚寡糖(fructo-oligosaccharide)和半乳聚寡糖(galacto-oligosaccharide)。它们可以选择性的促进肠道有益菌群(如乳酸菌和双歧杆菌)的生长，同时抑制有害菌群(如芽孢杆菌)的生长。有益菌如双歧杆菌发酵产生醋酸和乳酸，既能抑制病源微生物的生长又能刺激肠的蠕动进而启动肠道免疫，这样在降低肠道感染的同时又能减轻便秘。

   但是，目前对益生元的结构与功能之间的联系还知之甚少，什么样结构和链长的益生元能够被益生菌最有效的选择从而最长时间和最大限度的帮助益生菌发酵，是目前研究的热点和难点。在对果聚寡糖的研究中发现，果聚糖的链越短(聚合度低或者分子量小)，发酵特异性越差，这表明，寡聚糖的链长越长具有的选择性越高^[4]。事实上，目前市场上出售的益生元大多为寡聚糖，有人称这些为第一代益生元，这些益生元主要作为功能性食品来维持肠道有益菌的生长和平衡，也用来预防和治疗便秘和其他肠道不调疾病。但是，第一代益生元寡聚糖由于分子量比较低，在大肠的前端就已经被快速酵解掉了，在肠道内停留的时间很短，而肠末端是很多慢性肠道疾病的发源地，所以目前研究的热点和难点在于开发具有较高分子量的第二代益生元。较高的分子量可以延长益生元在肠道内的酵解时间，使它们在到达肠末端的时候才被完全分解，这样一来，不仅最大限度的帮助益生菌发酵，而且许多体内体外试验结果显示可以预防和治疗大肠癌。大肠癌是常见的恶性肿瘤之一，在消化道肿瘤中发病率仅次于胃癌和食道癌。由于现代人的饮食结构偏向高蛋白高脂肪，肠中厌氧菌较多，再加上纤维类食物摄取量少，所以大肠癌发病率近年来有快速上升的趋势，研制相应的营养治疗剂和药剂来预防和治疗大肠癌就显得尤为迫切了。

    高分子量的第二代益生元的研究对象主要是高等植物和真菌的细胞壁多糖，其中对燕麦b-葡聚糖(b-(1,3)-(1,4)链接)的初步研究表明，一定分子量的燕麦葡聚糖可以作为益生元被某些益生菌高效率的发酵^[5,6]。和第一代益生元寡聚糖相比，第二代益生元多糖由于分子量较大，所以不具有如寡聚糖益生元的选择性。这样，如何找出益生元在大肠内停留时间对应的“最佳”或“最适”分子量就成了一个极大的挑战^[7]，也是研制治疗和预防大肠癌的功能食品和营养治疗剂的关键。新一代益生元的研究将主要集中在高分子量的寡糖和低分子量多糖、它们的分子量及其功能间的关系，从而开发出针对大肠癌的预防和治疗剂。百特纯大分子科技有限公司(Putus Macromolecular Sci.& Tech..Ltd)面向各大专院校，研究所以及企业的研发机构提供的一系列不同分子量的高均一性的燕麦葡聚糖标准品支持这个领域的研究和开发。我们采用β-葡聚糖含量最高的燕麦作为原料，提取的燕麦葡聚糖是一种β-(1,3)和β-(1,4)糖苷键连接而成的线性葡聚糖。百特纯生产并提供的低分子量燕麦b-葡聚糖标准品的分子量从10,000到200,000，分散度可以控制在1.001-1.005之间，是世界上唯一一家可以提供多种低分子量燕麦葡聚糖的制造商。标准品极低的分散度大大降低了活性研究中不同分子量葡聚糖的分子间生理干扰，这样科研人员可以更好的了解不同分子量葡聚糖的活性以及分子量与活性的关系，从而在此基础上找到“最佳”分子量的益生元、最大程度的提高益生菌的发酵时间、在大肠末端产生有益的短链不饱和脂肪酸来预防和治疗许多发源于肠末端的慢性疾病。除了低分子量的燕麦葡聚糖，百特纯还制造和提供各种分子量和粘度的燕麦葡聚糖(详细分子量和分散度参考产品信息)，很好的覆盖了益生元这一研究领域对葡聚糖样品的需求。