乳糖不耐受的科學解讀
中國乳制品工業協會發布于: 2020-03-02

牛奶一直以來被公認為是補充蛋白質,維生素和礦物質,特別是鈣的優質食品。很多發達國家的膳食指南推薦其居民每日應該攝入三次乳制品(相當于750g牛奶)?!吨袊用裆攀持改稀犯鶕袊膰?,推薦每人每日應該攝入300g牛奶或相當的奶制品。在新冠病毒來襲之際,專家們除了建議避免接觸病源,保證個人及環境的衛生消毒以外,同時建議要‘增強免疫力’。北京協和醫院風濕免疫科王遷醫師根據他對于免疫學的深入研究,對于牛奶在免疫力方面的作用給出了極高的評價“牛奶中含有100多種對人體有益的物質,營養非常均衡,是提升免疫力的首選食品,對于維護人體的免疫系統的正常運轉有著無可替代的作用“(摘自人民日報)。國家衛健委在《新型冠狀病毒感染的肺炎防治營養膳食指導》建議:“一般人群盡量保證每天300克奶及奶制品,特別是酸奶”。一些營養專家推薦,在特殊時期,每日攝入液態奶500g或相當的乳制品。但是我們會發現一些人在飲用牛奶后會出現一些肚子不適的感覺,包括腹痛,脹氣,腹瀉等癥狀。這就是我們常說的乳糖不耐受,雖然乳糖不耐受不是病癥,但會直接影響到我們對于奶制品營養的消化吸收,也會影響我們飲奶的體驗和動力。下面我們就具體談談乳糖不耐受。

乳糖與乳糖不耐受

乳糖是一種天然的雙糖,由一分子葡萄糖和一分子半乳糖組成。它是唯一存在于所有哺乳動物乳汁中的雙糖,包括牛奶,羊奶,水牛奶,人類母乳等都含有大量的乳糖。表1所示常見乳制品的乳糖含量。乳糖也是人類一歲之前(嬰兒時期)最重要的能量來源,基本可以為其提供超過50%的能量。

1:各種乳制品中乳糖含量一覽表(Sans 2015)

乳制品名稱

乳糖含量(g/100g

奶粉

38-52

煉乳

9.5

牛奶

5.0

酸奶

4.0-4.7

可可粉

4.5

奶油

4.5

山羊奶

4.1

軟質奶酪

3.5

硬質奶酪

1-3.5

黃油

0.7

乳糖隨牛奶或乳制品進入體內后,是不能被人體直接吸收利用,必須通過由小腸上皮細胞分泌的乳糖酶將乳糖分解為小分子單糖,即葡萄糖和半乳糖(見圖1),才能夠被人體吸收利用。但是當我們的消化系統分泌的乳糖酶很少,或不能分泌乳糖酶,即乳糖酶缺乏時,就會造成人體對于乳糖的消化不良。不被消化的乳糖以雙糖的形式存在于小腸內,當其濃度提高時,腸內局部滲透壓增大,造成腸壁中水分滲入小腸內,而導致腹瀉[4]。同時乳糖以雙糖的形式繼續進入大腸,被大腸內的菌群分解利用,產生乳酸,二氧化碳,氫氣,醋酸等廢棄物。當飲奶量達到一定數量時,導致這樣的廢棄物超過個體的承受度,就會引起腹脹,腹痛,腹瀉等不適癥狀,稱為乳糖不耐受,而這個飲奶量中含有的乳糖值即稱為個體可以承受的乳糖的閾值 (Sans 2015)。


乳糖酶缺乏的人都會出現乳糖吸收不良,不過,是否會出現相應癥狀主要與其耐受閾值相關。國際乳糖不耐受組織(LIGN)根據人們對乳糖的敏感度不同,將乳糖不耐人群分為:高敏感度(每天耐受量為1-4g乳糖,相當于20-80g 牛奶),中敏感度(5-8g乳糖,相當于100-160g牛奶),低敏感度(9-12g乳糖,相當于180-240g 牛奶)(Sans 2015)。

       

乳糖不耐受的原因

現代科學研究揭示了乳糖不耐受的真正原因,是由人體中負責分泌乳糖酶的基因引起的。在人類起源的時代,嬰兒出生后完全依靠乳汁維持生命和生長發育,具有消化乳糖的本能。隨著不斷的成長,他們對于乳汁的依賴性不斷減少,最終斷奶,他們的小腸分泌乳糖酶的能力也逐漸減弱或消失,如果繼續飲奶就會出現乳糖不耐,因此原始人類都是帶有乳糖不耐受的基因。在大約1.1萬年前,西亞牧民首次馴化了產奶動物(羊),使人類開始食用其他哺乳動物乳汁。經過幾千年的自然選擇,歐洲,北美,中亞阿拉伯大陸等地區,逐漸出現了乳糖耐受的基因。而中國等亞洲國家,由于長期的飲食結構中并沒有乳制品,因此依然保持著高比例的乳糖不耐受基因人群(Burger et al. 2007)。根據最新的科學數據顯示全球大約有70%的人口帶有乳糖不耐受的基因 (Bayless et al 2017)。

乳糖不耐受可分為三種類型:第一種是先天性乳糖酶缺乏,屬于基因缺陷疾病,這類人群比例極低,且不可恢復,如果嬰兒患有此類疾病,就只能食用無乳糖嬰兒奶粉了;第二種為繼發性乳糖酶缺乏,主要由一些疾病引起小腸上皮損傷導致分泌乳糖酶減少,造成暫時性的乳糖酶缺乏,大多數人病痊愈后,即會恢復正常;第三種為原發性乳糖酶缺乏,也稱成人型乳糖酶缺乏,是最常見的乳糖酶缺乏的原因,也就是上文中提到的是由于人類世代飲食習慣造成的,其發生率與年齡,種族以及飲食習慣相關,例如年齡越大乳糖不耐的發生率越高,由于飲食的差異,亞洲和非洲的發生率高于歐美國家,農村人群的發生率高于城市人群(Nestle 1985)。

中國的乳糖酶缺乏人群比例在85%左右,且多為原發性乳糖酶缺乏。近二十年來,中國科學家對于各個地區進行了乳糖酶缺乏抽樣調查。根據多名學者在我國不同省市地區進行的抽樣調查發現,以500ml牛奶(乳糖含量25g)為參考攝入量,我國成人乳糖不耐受的比例在70%-82%之間(江佛湖等2001,仰曙芬等2007,曾果等2001)。

判斷乳糖不耐受

最簡單的方法是在空腹時飲用一杯250mL牛奶,記錄飲食之后3小時之內的任何不適的感覺(排氣,脹氣,疼痛,腹瀉等)和程度(一般不適感會在攝入乳制品后30分鐘到2小時才會出現)。第二天,在同樣的條件下,飲用一杯250mL無乳糖牛奶,再記錄飲食之后3小時內的感覺。如果第一天出現了不舒服的癥狀,但是第二天沒有不舒服的癥狀,或者比第一天減輕,則可初步判斷為乳糖不耐受。

另外可以到醫療機構進行乳糖不耐受測試,包括氫呼吸實驗法,血液檢查,小腸活體檢查和基因測序等。最為常用的是氫呼吸實驗法,受試者禁食12小時,收集早晨基礎呼氣為對照空白樣,空腹服用乳糖25g(相當于牛奶500ml),分別在服用后60、120、180、240分鐘收集呼氣,并保存于氣體收集罐內,利用微量氫氣敏色譜法進行測試,取最大氫氣值,如果食用乳糖后的呼氣中的氫氣值大于空白樣,并超過了1.786mg/m3(20ppm)則為乳糖酶缺乏,如果進而出現了腹痛,腹脹,腹瀉等癥狀則為乳糖不耐受(楊月欣等2001)。

應對乳糖不耐受

人類耐受乳糖是長期的自然選擇出現了基因改變,使部分地區人群帶有了正向調控乳糖酶分泌的基因,而乳糖不耐人群是因為沒有這樣的基因突變。因此,針對乳糖不耐受并沒有有效的治愈方法,但是我們可以利用不同的方法來緩解它或者徹底的解決它。

首先,可以食用發酵乳制品,因為發酵菌種可以幫助我們分解牛奶中大約30%的乳糖,并且市面上的酸奶包裝都比較小,因此對于輕度乳糖不耐的人是有幫助的。另外,如果每日少量飲用牛奶,有可能逐漸改變腸道菌群,有利于腸道中的產生乳糖酶的微生物生存,因此可以幫助人體緩解乳糖不耐受的癥狀,但是,這是需要長期的食用含乳糖的食物,并且經常忍受乳糖不耐的痛苦折磨。

人類一直致力于用科技改變著世界,也為自己提供著更加優質和營養的食品。早在20世紀60年代,荷蘭皇家帝斯曼公司就利用微生物發酵技術商業化生產出Maxilact乳糖酶。無乳糖乳制品是利用乳糖酶(天然的酶制劑)對牛奶原料進行乳糖水解的加工處理,既而減輕乳糖對于腸道的負擔,保證乳制品中的營養物質被更好地吸收利用,讓乳糖不耐的消費者可以無憂的盡享各種乳制品的美味和營養。在過去的10多年里,中國國內市場上無乳糖乳制品主要以無乳糖牛奶為主,同時無乳糖低溫產品也不斷的出現,為廣大的消費者提供了更多的無乳糖乳制品的選擇。

另外,乳糖酶除了水解乳糖提高奶制品的消化吸收性以外,還因其產生的單糖甜度要比乳糖甜度高出4倍,因此,越來越多的乳品企業應用乳糖酶作為天然的減糖創新方法。特別是在酸奶中,需要添加足量的糖以確??诟?。但是,現在越來越多的醫務營養專家提倡,消費者自身的認知的提高,乳制品減糖成為包括中國在內的全球食品創新最重要的趨勢之一。帝斯曼研發團隊應用乳糖酶Maxilact?和其低后酸口感柔和優勢菌種Delvo?推出了無乳糖酸奶和酸奶減糖方案。

全球無乳糖乳制品和消費者訴求

歐睿2019年的市場報告顯示全球2019年無乳糖乳制品(除嬰兒奶粉以外)市場已達到了近600億人民幣,到2024年該市場預計可增加到740億人民幣,其年平均復合增長率為6.5%,遠高于乳制品市場的2.4%的年復合增長率。在所有的無乳糖產品中,無乳糖牛奶仍保持著絕對優勢,占有著80%的無乳糖乳制品市場。同時,無乳糖酸奶的增速最快已成為無乳糖乳制品的第二大品類。比較全球的地區市場,西歐仍然是無乳糖產品最大的市場,同時有很好的增長潛能5.8%CAGR。亞太地區包括中國在內2019年的市場規模超過了90億人民幣,占全球無乳糖乳品市場的17%,并且有著良好的增長趨勢,其年復合增長率為7.8%,超出了全球平均增長率(見圖2)


另外,帝斯曼公司每2-3年都會針對全球無乳糖乳品市場進行消費者洞察調研。2020年1月份的報告顯示無乳糖乳制品不僅滿足乳糖不耐消費者的訴求,同時它的健康屬性已經被越來越多的消費者所接受。年輕消費者和關注健康的消費者更容易接受無乳糖乳制品(見圖3)。在購買無乳糖奶制品的消費者中,超過70%的消費者會關注產品的新鮮程度(如最佳食用期)和配料表。調研還發現越來越多的消費者關注可持續發展,近70%的消費者希望減少食物浪費,超過50%的消費者會購買帶有更加環保包裝的食品,同時,亞洲國家的消費者對于食品的健康性和環保性都要比其他地區稍高一些(注:印尼和越南是這次調研中的亞洲國家)??梢?,無乳糖乳制品已經被消費者廣泛的接受并且將其與健康優質的乳制品緊密聯系起來。在我國積極推動無乳糖乳品的發展,不僅可以讓不能喝奶的人能喝奶,也可以大幅度的提高人均飲奶量和提升全民的整體健康素質。



圖3 帝斯曼針對10個分布在歐洲,非洲,亞洲,北美和南非的國家進行了全球無乳糖乳制品的消費者洞察調研(2020年1月份公布報告)。A:對于問題“在今后3-5年內,我希望有更多的無乳糖乳制品”;B: 對于問題1 “我相信無乳糖乳制品比普通乳制品更容易消化“ 和問題2 ”我相信無乳糖乳制品比普通乳制品更加健康“,不同的年齡段和對于健康訴求不同的消費者的反應有所區別。

小貼士

無乳糖牛奶會比普通牛奶甜一些,是否對血糖有影響?

乳糖酶水解乳糖為葡萄糖和半乳糖,這兩個單糖的甜度都比乳糖高,因此,是天然的方法增加甜度,但不會增加熱量。從圖4可以看出,無乳糖牛奶(經過乳糖酶處理過的牛奶)對于血液中的葡萄糖濃度,也就是血糖濃度沒有影響。在另一試驗中,乳糖和乳糖的水解的產物葡萄糖和半乳糖,當數量相等時,對于生血糖指數(Glycemic Index)的影響沒有明顯差異。一般來說,低生血糖指數(Low GI)食品對于血糖的控制是有好處的,特別是對于一些特殊人群,比如糖尿病患者,是更適合的食品。所以,無論是牛奶還是無乳糖牛奶都屬于低生血糖指數(Low GI)食品。




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