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2026-04-23從研發到實證:膠原胜肽益生菌複方對便祕改善的人體研究
Author 作者
葉宗明|屏東科技大學研究總中心講師級研究員。施玟玲|屏東科技大學生物科技系教授。
序言
近年來,益生菌是保健食品界的明星,在藥局、超市或網購平台,到處都有它的身影。2022 到 2023 年的產業調查顯示,台灣保健食品市場中,「腸胃道保健」穩居銷售冠軍,需求穩定且廣泛。
在台灣,研究顯示至少有四分之一的人有便秘困擾,女性和長者更常見,學童族群也不罕見。因此,市場面向上,「順暢」訴求之益生菌銷售最佳,大家期望能感受到效果,而這正是影響回購的關鍵。此次,筆者團隊以嚴謹的科學方法,證實「膠原胜肽益生菌」在便祕改善與腸道健康方面呈現的顯著效果,不僅為功能性食品提供可靠的科學依據,也開啟了後續研發的新方向。
研發理念
研究早已證實,很多疾病都和腸道菌群失衡密切相關。想像一下,腸道是一座生態園,好菌是勤奮維護環境的園丁,壞菌則是四處破壞的雜草與害蟲;當園丁力量不足時,雜草瘋長、害蟲橫行,園子失去平衡,健康的果實自然無法好好生長。
益生菌產品除了精挑細選菌種、菌株外,還會搭配各種「助攻隊友」,例如動植物萃取物、水溶性膳食纖維、糖醇類或其他營養素;它們能和益生菌形成協同作用(圖一),讓效果更明顯,也讓不同需求、不同年齡層的人都能找到適合的配方。
腸道微生物的作用原理與研發架構
(一)選擇能迅速產生大量有益二次代謝物的菌株選用12株益生菌,分為乳酸菌(Lactobacillus) 、雙歧桿菌(Bifidobacterium)和輔助發酵菌等三大類群,都能產生有助腸道健康的二次代謝物,乳酸菌及雙歧桿菌是主益生菌,嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)是益生菌配方中「輔助菌」,負責改善環境、提供資源、保護主菌,對整個微生物生態的建立和穩定至關重要。
第一群乳酸菌組合,像環境工程師,負責調整腸道酸鹼值,製造乳酸與乙酸,營造適合好菌生存的環境。第二群是雙歧桿菌的組合,雙歧桿菌有一條專屬的「雙歧分支代謝途徑」,能快速大量製造乙酸,乙酸是對腸道健康很重要的短鏈脂肪酸;不只如此,雙歧桿菌還能製造g-胺基丁酸,幫助腸道和大腦之間的訊號交流更順暢,也能生產維生素 B1、B2 和葉酸,分泌胞外多醣為腸道增加保護層,產生糖苷酶,分解寡糖,變成好菌的養分。在母乳哺育的嬰兒腸道中,雙歧桿菌是數量最多的好菌。嗜熱鏈球菌雖無法長期定殖在腸道,但它擅長分解乳糖,產生乳酸,幫助降低腸道酸鹼值,抑制壞菌滋生;還會製造葡萄糖與半乳糖,提供給乳酸菌和雙歧桿菌當養分,提升其活性【表一】。
表一、三大益生菌類群之代謝物與主要作用機制
類群
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核心代謝物
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主要作用機制
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比喻角色
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乳酸菌群
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乳酸、乙酸
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調整腸道 pH、增強腸道上皮細胞的緊密連結、降低發炎。
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環境工程師:打造適合好菌生長的環境
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雙歧桿菌群
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快速大量產生乙酸、g-胺基丁酸、維生素 B1/B/葉酸、胞外多醣、糖苷酶
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乙酸提升腸道動力與屏障;g-胺基丁酸支援腸腦軸;維生素助修復;胞外多醣增保護層;糖苷酶分解寡糖供好菌利用
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營養補給隊:提供能量與保護、帶動群落復原力
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輔助發酵菌
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乳酸、β-半乳糖苷酶、葡萄糖、半乳糖
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分解乳糖、產乳酸降低 pH;提供乳酸與單醣做為乳酸菌與雙歧桿菌養分。
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強力後援:改善環境、供給資源、保護主菌
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短鏈脂肪酸是腸道好菌把膳食纖維、寡糖與抗性澱粉發酵後產生的乙酸、丙酸、丁酸,三者在改善便秘上分工合作。乙酸與丙酸會啟動腸道受體,帶動平滑肌收縮、促進蠕動;乙酸還能強化黏液層、穩固腸道屏障、調節水分與電解質、降低發炎,並促使血清素等神經介質分泌以穩定排便節律;丙酸另可提升腸泌素,進一步加快蠕動、增加糞便含水;而即使配方本身不大量產丁酸,也能靠好菌之間的「交叉餵養」,由乳酸、乙酸接力轉成丁酸。
益生菌若能活著抵達大腸並被檢出,效果最為明顯。此十二株益生菌中,例如,Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12®在多項隨機、雙盲、安慰劑對照臨床試驗,超過85%受試者糞便中可檢出,且90 %以上為活菌;Lactobacillus casei Shirota飲品的人體試驗中,74 %受試者糞便可檢出該菌,且便秘症狀改善。Lactobacillus rhamnosus GG在小鼠動物實驗中證實可耐胃酸與膽鹽,在結腸黏膜定殖並保持活性;Lactobacillus plantarum LA 318能黏附人類結腸黏蛋白,有助延長在大腸的停留。整體而言,短鏈脂肪酸透過「促進腸蠕動、增加糞便含水、強化上皮屏障、調節腸神經與免疫」四路並進,對功能型便秘尤其有幫助。
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(二)輔助成分的加乘效果
最常見的加成設計為水溶性膳食纖維以及寡糖。水溶性纖維能吸水且膨脹,增加糞便體積,刺激腸道蠕動。寡糖(例如果寡糖、半乳寡糖、木寡糖、菊粉),難已被人體酵素分解,能安全通過胃和小腸而達結腸,成為有益菌的選擇性碳源,其中,半乳寡糖對雙歧桿菌有高度選擇性,果寡糖則能促進乳酸菌增生。體外與動物研究也顯示,特定寡糖可提升某些益生菌的黏附能力、促進形成穩定菌落,並透過競爭性作用,進而阻擋致病菌黏附。
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(三)萃取物的加值應用
膠原蛋白經特定水解技術後,可分解為分子量較小、易吸收的膠原胜肽,能迅速穿越腸道屏障,進入循環系統,大幅提升人體吸收率,近來研究指出,膠原胜肽可作為腸道菌群的氮或碳來源,有助於某些益菌增殖並調節代謝。
一項以 60 位健康成人為對象的隨機、安慰劑對照研究中,受試者每日口服魚來源膠原胜肽8週,結果顯示,與安慰劑相比,補充組的腸道微生物多樣性提升,且乳酸菌與雙歧桿菌族群增加。就機制來看,膠原胜肽促進好菌增長、降低腸道發炎並維持黏膜健康,另亦具有抗氧化、抗發炎與促進組織修復的能力,有助強化腸道屏障;與特定益生菌可形成協同作用,進一步穩定菌相、抑制有害代謝物;此外它也被觀察到能刺激腸道5-羥色胺分泌,帶動蠕動與規律排便。

圖一、益生菌配方與代謝轉化機制。膠原胜肽、水溶性膳食纖維與寡糖進入腸道後,成為益生菌的營養來源。乳酸菌、雙歧桿菌與嗜熱鏈球菌透過發酵與代謝,產生二次代謝物與短鏈脂肪酸,共同調節腸道環境,強化腸道功能。
膠原胜肽益生菌改善小鼠腸道微生物菌叢及緩解便秘的人體研究實證
動物試驗經國立屏東科技大學實驗動物照護及使用委員會核准後執行;益生菌補充劑量依美國食品藥物管理局與國際動物保護準則,採體表面積換算法,將人用建議劑量換算為小鼠等效劑量。連續 12 週補充膠原胜肽益生菌後之小鼠糞便微生物結果,顯示相較正常飲食對照組,個體間差異縮小且整體菌群種類增加;菌相方面,乳酸菌科(Lactobacillaceae)豐富度上升,消化鏈球菌科(Peptostreptococcaceae)等專性厭氧菌下降。此趨勢推測可減少不利的腐敗型代謝刺激,並有助於維持腸道屏障完整性。
基於動物試驗結果,研究進一步延伸至人體研究,評估其對腸道狀態與排便表現之影響。依人體研究倫理審查委員審核通過的計畫進行試驗,結案報告亦經同一委員會覆核與核可。
本試驗招募受試者,參與為期3週的膠原胜肽益生菌使用人體研究,以問卷方式評估使用產品前後,對緩解便秘與生活品質提升的改變。正式收案46人,男女比例相當,年齡分佈20~29歲12人、30~39歲14人、40~49歲8人、50~59歲8人、60歲以上4人,依據5項自身感受,將受試者依下述說明,進行試驗前、後的分級並評分,再計算總分,將0 - 1分定義為正常;2 - 3分為輕度;4 - 5分為中度;6 - 7分為中重度;8 - 9分為重度。
(1) 腹脹感,明顯為2分、少許為1分、沒有為0分。
(2) 排便次數,很少為2分、較少為1分、普通或較多為0分。
(3) 大便堆積感,明顯為2分、少許為1分、沒有為0分。
(4) 排便狀態,較困難為2分、稍困難為1分、容易為0分。
(5) 大便量,給予評分標準較少為1分、普通或較多0分。
試驗結果顯示,全部受試者在試驗前分級,正常10人,比例為21.7%、輕度16人,比例為34.8%、中度12人,比例為26.1%、中重度4人,比例為8.7%、重度4人,比例為8.7% (圖二,左);受試者試驗後分級,正常33人,比例為71.7%、輕度11人,比例為23.9%、中度1人,比例為2.2%、中重度0人,比例為0%、重度1人,比例為2.2% (圖二,右)。使用配方 3 週後,「正常」大幅增加、中重度以上幾乎消失,整體腸道分級轉向部分輕度與大多數正常。
圖二、膠原胜肽益生菌使用前(左)與使用三週後(右)之受試者便秘分級問卷分析結果。
由此人體研究結果得知,整體而言,受試原本腸道不適感大幅改善,評估為「腸道狀況正常」的人數與比例顯著提升,並伴隨著整體生活品質的明顯改善。
結論與總結
本配方使用之 12 株益生菌均已有人體研究支持,在設計上強調多樣性與互補性,菌株包含定殖、代謝型與發酵型,讓它們在腸道內形成功能協同。
益生菌對健康族群的安全性已被廣泛認可,亦可能帶來多重助益;但個體反應受體質、飲食與作息影響而異。若屬於免疫功能低下、罹病中、過敏體質或正在服用藥物,建議先諮詢專業醫療人員。最重要的原則是,以均衡飲食與健康生活型態為基礎,益生菌等保健品屬輔助性工具,非萬靈丹,應避免本末倒置。