Definíció szerint a prebiotikumoknak korlátozott számú baktérium növekedését kell ösztönözniük, ami a vastagbél mikrobiotájának egyensúlyának megváltozásához vezet. Az emberi baktériumok helyhez kötött tételtenyésztése azt mutatta, hogy a fruktooligoszacharidok (FOS), galakto-oligoszacharidok (GOS), xilo-oligoszacharidok (XOS), izomalt-oligoszacharidok (IMO) és laktulóz megváltoztathatják a mikrobiotát, növelhetik a bifidobaktériumokat és / vagy a tejsavbaktériumokat, míg a Clostridium és a Bakteroidetes csökkent. Három oligoszacharid, amelyek bőségesen rendelkezésre állnak Európában, hatékony: FOS (beleértve az inulint), transz-GOS és laktulóz. A FOS és a laktulóz prebiotikus hatásait molekuláris szintű módszerekkel végzett humán kísérletekben mutatták ki. A FOS hozzáadása a kekszekhez és más élelmiszerekhez, napi 8 g-kal számítva, szintén nagy hatékonyságot mutatott.
A meglévő szakirodalom vizsgálati módszerei szerint a prebiotikumok hatásának értékelésére használt mutatók többsége a következő: proliferációs hatás a hasznos baktériumokra (például bifidobaktériumokra, lactobacillusra); gátlás és potenciális patogén baktériumok (mint például Clostridium) a káros baktériumokon. A baktériumok nem proliferatív hatása (például Escherichia coli, Enterococcus, Bakteroides stb.); savtermelés és gáztermelés, miután a bélflóra metabolizálta. Különböző funkcionális oligoszacharidokkal rendelkező prebiotikumok (izomalt-oligoszacharidok (IMO), fruktooligoszacharidok (FOS), galaktogogolyoszacharidok (GOS), amelyek általában megtalálhatók a piacon)
1. Bifidobacterium proliferációs hatás
Általánosságban elmondható, hogy a bélben 8 típusú bifidobaktérium van, amelyek közül a Bifidobacterium bifidum, a Bifidobacterium infantis, a Bifidobacterium adolescentis, a Bifidobacterium longum és a Bifidobacterium breve a leggyakoribb. A Bifidobacterium összetétele és aránya a különböző korú emberek bélrendszerében bizonyos mértékig eltérő. Például gyermekeknél a Bifidobacterium infantis, a Bifidobacterium bifidum és a Bifidobacterium longum elsősorban a fiatal felnőttek és az idősek bélrendszerében van. Bifidobacterium adolescentis és Bifidobacterium longum. Az életkor növekedésével vagy a rossz étkezési szokások és betegségek hatásával a bifidobaktériumok száma és aránya a bélben valószínűleg jelentősen csökken, ami nem segíti elő az emberi egészség fenntartását.
Számos vizsgálat megerősítette, hogy az izom-maltooligoszacharidok, a fruktooligoszacharidok, a galakto-oligoszacharidok, a xilo-oligoszacharidok stb. nyilvánvaló hatással vannak a bifidobaktériumok elterjedésére. A Ryerofi és munkatársai által végzett in vitro fermentációs vizsgálat kimutatta, hogy a hét oligoszacharid jelentősen elszaporodhat a bifidobaktériumokban, de a proliferáció mértéke kissé eltérő (lásd az 1. ábrát). Pontosabban, a különböző oligoszacharidok elérhetősége és felhasználása a bélben lévő öt Bifidobacterium fajban szintén eltérő volt (lásd az 1. táblázatot).
Claire és munkatársainak tanulmánya kimutatta, hogy a galaactooligosaccharidek és az izomaltooligoszacharidok olyan prebiotikumok, amelyeket a különböző bifidobaktériumok jól kihasználhatnak és magas proliferációs aránnyal rendelkeznek, de az utóbbiakat a Bifidobacterium longum és a Bifidobacterium adolescentis érinti. Nagyobb kihasználtság. Amellett, hogy a Bifidobacterium adolescentis és a Bifidobacterium longum xilo-oligoszacharidok rendelkezésre állnak, más bifidobaktériumok elérhetősége is gyenge. Ezért a galaktooligoszacharidok és az izomaltool-oszacharidok minden korosztály számára alkalmas prebiotikumok.