豆渣膳食纖維及豆渣超微化制品對(duì)小鼠腸道菌群的影響

吳占威，胡志和*，鄔雄志

(天津市食品生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院，天津 300134)

豆渣膳食纖維及豆渣超微化制品對(duì)小鼠腸道菌群的影響

吳占威，胡志和*，鄔雄志

(天津市食品生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院，天津 300134)

用豆渣膳食纖維及豆渣超微化制品灌胃BALB/c小鼠，研究其對(duì)小鼠腸道菌群的影響。正常對(duì)照組用生理鹽水進(jìn)行灌胃，實(shí)驗(yàn)組分別以低劑量(0.5g/(kg·d))、高劑量(2.5g/(kg·d))灌胃水溶性膳食纖維(SDF)、非水溶性膳食纖維(IDF)、超微粉碎豆渣(SPO)和螺桿擠壓-超微粉碎豆渣(ESPO)。實(shí)驗(yàn)期間，每周同一時(shí)間取小鼠糞便，采用選擇性培養(yǎng)基檢測(cè)小鼠糞便中乳酸桿菌、雙歧桿菌、腸桿菌和腸球菌的數(shù)量。結(jié)果表明：灌胃的各個(gè)階段，各實(shí)驗(yàn)組在灌胃豆渣膳食纖維及豆渣制品后對(duì)小鼠的腸道菌群均有明顯影響，其中高劑量IDF、低劑量SDF和低劑量的ESPO對(duì)小鼠腸道菌群調(diào)理作用明顯，在增加乳酸桿菌和雙歧桿菌的同時(shí)，一定程度上抑制了腸球菌和腸桿菌的增長(zhǎng)。

豆渣；膳食纖維；腸道菌群；超微粉碎；螺桿擠壓-超微粉碎

大豆豆渣是生產(chǎn)豆腐、豆?jié){等制品的副產(chǎn)物，其含有豐富的膳食纖維，含量高達(dá)50%左右[1]。大量的研究證明，膳食纖維具有良好的保健功能，包括促進(jìn)腸道蠕動(dòng)、降低血液膽固醇、調(diào)節(jié)血糖和調(diào)節(jié)腸道菌群[2-3]。

超微粉碎是一種新型的加工技術(shù)，能夠通過(guò)降低物料的顆粒度改善物料的加工性質(zhì)，如分散性、可溶性、膨脹性等，同時(shí)能夠提高原料的適口性[4-5]，通過(guò)超微粉碎對(duì)豆渣處理得到超微化豆渣(SPO)。螺桿擠壓技術(shù)在食品領(lǐng)域應(yīng)用普遍，能實(shí)現(xiàn)高溫、高壓、高剪切力的優(yōu)勢(shì)組合[6]，不僅能夠改變?cè)系募庸ば再|(zhì)，對(duì)色澤、抗氧化性等方面也有較大影響[7]。因兩者加工過(guò)程方便、簡(jiǎn)單，利于連續(xù)化生產(chǎn)，因此在結(jié)合利用時(shí)具有較大優(yōu)勢(shì)，通過(guò)此結(jié)合技術(shù)處理的豆渣為螺桿擠壓-超微化豆渣(ESPO)。

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)堿-酶結(jié)合的方法制備了水溶性膳食纖維(SDF)和非水溶性膳食纖維(IDF)，利用超微粉碎技術(shù)和螺桿擠壓-超微粉碎聯(lián)用技術(shù)處理豆渣原料，分別得到SPO和ESPO，并通過(guò)灌胃BALB/c小鼠，探討豆渣膳食纖維及豆渣超微化制品對(duì)小鼠腸道菌群的影響，旨在為大豆豆渣的新品開發(fā)和豆渣應(yīng)用提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮大豆豆渣 天津立達(dá)食品有限公司；GW-Y-2高溫α-淀粉酶、XWS-G-1纖維素酶 天津市諾奧科技發(fā)展有限公司；P7000胰蛋白酶 美國(guó)Sigma公司；M0015葡萄糖淀粉酶 上海江萊生物科技有限公司；TPY 培養(yǎng)基、M17培養(yǎng)基、VRBDA 培養(yǎng)基、疊氮鈉-結(jié)晶紫-七葉苷培養(yǎng)基 青島高科園海博生物技術(shù)有限公司；(23±1)g的BALB/c雄性小鼠72只 中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。

1.2 儀器與設(shè)備

CW3-1.5超微粉碎機(jī) 煙臺(tái)慧寶設(shè)備制造有限公司；DS32型螺桿膨化機(jī) 濟(jì)南賽信膨化機(jī)械有限公司；RE-52旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海亞榮生化儀器廠；EMS-8A磁力攪拌器 天津市歐諾儀器儀表有限公司；Scientz-50N冷凍干燥機(jī) 寧波新芝生物技術(shù)股份有限公司；S20-GT-1F潔凈工作臺(tái) 上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；HZQ-F160A高低溫恒溫培養(yǎng)箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 常規(guī)指標(biāo)的測(cè)定

水分：按照GB 5009.3—2010《食品中水分的測(cè)定》測(cè)定；脂肪：按照GB 5009.6—2003《食品中脂肪的測(cè)定》測(cè)定；蛋白質(zhì)：按照GB 5009.5—2010《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》測(cè)定；灰分：按照GB 5009.4—2010《食品中灰分的測(cè)定》測(cè)定；膳食纖維：按照GB/T 5009.88—2008 《食品中膳食纖維的測(cè)定》測(cè)定。

1.3.2 豆渣膳食纖維的制備

將濕豆渣烘干，粉碎后用20倍3%的堿液(m/m)、65℃攪拌浸泡1h，之后在4000r/min條件下離心15min，去除上層液后用熱水洗滌殘?jiān)?，?60目紗網(wǎng)洗滌3次，烘干后粉碎，調(diào)節(jié)料液比1:45，在50℃、pH5條件下，添加1.7%(酶與底物的質(zhì)量比)纖維素酶，酶解6h，然后沸水浴滅酶10min，調(diào)pH7.0，過(guò)濾后將濾渣清洗后冷凍干燥，即為非水溶性膳食纖維(IDF)；將濾液濃縮后進(jìn)行冷凍干燥，即為水溶性膳食纖維(SDF)。

1.3.3 豆渣超微粉碎處理

將豆渣烘干，加入超微粉碎機(jī)內(nèi)粉碎20min，得到超微粉碎豆渣(SPO)，其D50(50%顆粒)粒徑為8.5μm左右。

1.3.4 豆渣螺桿擠壓-超微粉碎聯(lián)用處理

將豆渣烘干，加入去離子水，調(diào)節(jié)水分含量為20%，在螺桿轉(zhuǎn)速120r/min，擠壓溫度為150℃條件下進(jìn)行螺桿擠壓處理，之后進(jìn)行烘干。將烘干的豆渣加入超微粉碎機(jī)內(nèi)粉碎20min，得到螺桿擠壓-超微化豆渣(ESPO)，其D50粒徑為9.2μm左右。

1.3.5 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組

在22℃條件下飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后，隨機(jī)分為9組(每組8只)，分為1個(gè)對(duì)照組和8個(gè)實(shí)驗(yàn)組。將IDF、SDF、SPO、ESPO 4種物質(zhì)分別按照低劑量(L) (0.5g/(kg·d))和高劑量(H)(2.5g/(kg·d))灌胃小鼠，對(duì)照組用生理鹽水進(jìn)行灌胃，各組小鼠均自由取食和飲水，灌胃周期為28d，之后停止灌胃1周。

1.3.6 糞便樣品的采集和腸道微生物的檢測(cè)

分別于灌胃的第0、7、14、21、28、35天(即停止灌胃1周后)采集小鼠糞便，稱取約0.1g左右并置于滅菌試管，加入10mL滅菌的生理鹽水，用漩渦振蕩器將糞便完全分散，取1mL加入另一試管，加入9mL滅菌生理鹽水，混合均勻，如此進(jìn)行逐級(jí)10倍稀釋。選擇合適的稀釋度，采用涂布法將0.2mL菌液均勻涂抹于相應(yīng)的選擇性培養(yǎng)上，在37℃條件下進(jìn)行培養(yǎng)，其中雙歧桿菌和乳酸桿菌需要厭氧環(huán)境，并在24h后觀察菌落狀況并計(jì)數(shù)，結(jié)果以每克糞便中的細(xì)菌菌落數(shù)的對(duì)數(shù)值表示(lg(CFU/g))。

1.3.7 結(jié)果的統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，處理結(jié)果均以±s表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 豆渣膳食纖維和豆渣超微化制品的基本成分

豆渣膳食纖維、超微粉碎豆渣和螺桿擠壓-超微粉碎豆渣的基本成分分析，結(jié)果見表1。

表1 IDF、SDF、SPO和ESPO的基本成分含量Table1 Basic components of IDF, SDF, SPO and ESPO %

2.2 豆渣膳食纖維和豆渣超微化制品對(duì)小鼠體質(zhì)量增加量的影響

圖1 實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組小鼠在實(shí)驗(yàn)期間的體質(zhì)量累計(jì)增加量變化Fig.1 Weight gain of the mice from experimental groups and control group

由圖1可知，灌胃生理鹽水的對(duì)照組和灌胃豆渣膳食纖維及豆渣超微化制品的實(shí)驗(yàn)組在灌胃期間(1～4周)體質(zhì)量增長(zhǎng)量差異較大，但總的規(guī)律來(lái)看，小鼠體質(zhì)量是增長(zhǎng)的。灌胃期間，在體質(zhì)量累計(jì)增加量上，IDF-H組比對(duì)照組增加量小，且具有顯著差異(P＜0.05)，其他各組與對(duì)照組相比差異不明顯(P＞0.05)。停止灌胃期間，多數(shù)組的小鼠體質(zhì)量增加速度明顯加快，SDF-L組小鼠體質(zhì)量增加量略低于對(duì)照組，其余各實(shí)驗(yàn)組的體質(zhì)量增加量均高于對(duì)照組，其中IDF-H、ESPO-L、ESPO-H組與對(duì)照組存在顯著差異(P＜0.05)。由此說(shuō)明，灌胃操作及灌胃物質(zhì)對(duì)小鼠的進(jìn)食量和進(jìn)食規(guī)律產(chǎn)生影響，從而影響體質(zhì)量增加和生長(zhǎng)，同時(shí)高劑量IDF對(duì)小鼠體質(zhì)量的增加起到抑制作用，可能是由于大量不溶性膳食纖維的攝入減緩了胃排空，延長(zhǎng)飽腹感，降低能量密度，并通過(guò)限制食物和胃消化酶的作用，減少了小腸對(duì)蛋白質(zhì)、脂肪等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收所致[8-10]。

2.3 豆渣膳食纖維和豆渣超微化制品對(duì)小鼠腸道微生物主要菌群特征的影響

2.3.1 豆渣膳食纖維和豆渣超微化制品對(duì)小鼠腸道內(nèi)乳酸桿菌消長(zhǎng)規(guī)律的影響

按照1.3.5節(jié)進(jìn)行灌胃、飼養(yǎng)小鼠，按照1.3.6節(jié)的實(shí)驗(yàn)方法采集、處理糞便樣品，進(jìn)行微生物培養(yǎng)檢測(cè)，結(jié)果見圖2。

圖2 IDF、SDF、SPO和ESPO對(duì)小鼠腸道乳酸桿菌的影響Fig.2 Effects of IDF, SDF, SPO and ESPO on intestinal Lactobacillus of the mice

由圖2可知，灌胃期間，對(duì)照組小鼠腸道乳酸桿菌的數(shù)量較為穩(wěn)定，呈現(xiàn)緩慢波動(dòng)狀態(tài)，變化范圍為(8.63±0.02)～(8.85±0.05)(lg(CFU/g))，實(shí)驗(yàn)組小鼠腸道乳酸桿菌的數(shù)量變化差異較大。灌胃至7d時(shí)，SDF-L組和ESPO-L組小鼠乳酸桿菌的數(shù)量有增加趨勢(shì)，與對(duì)照組相比差異極為顯著(P＜0.01)，但與0d相比差異不明顯(P＞0.05)；IDF-L、IDF-H組腸道乳酸桿菌的數(shù)量基本維持不變；SPO-L、SPO-H、SDF-H及ESPO-H 4組與對(duì)照組相同，均呈現(xiàn)腸道乳桿菌降低的趨勢(shì)，其中ESPO-H組與對(duì)照組差異顯著。灌胃14d后，IDF-H、SDF-L、SDF-H、SPO-H及ESPO-H組乳酸桿菌均有較明顯增加，與對(duì)照組相比均具有極顯著差異(P＜0.01)；ESPO-L組乳酸桿菌雖然在7～14d內(nèi)降低，但依然顯著高于對(duì)照組(P＜0.01)；SPO-L組增加較小，與對(duì)照組差異不明顯(P＞0.05)。21d時(shí)，IDF-L、SPO-L組與對(duì)照組差異不顯著，其余各組腸道乳酸桿菌均維持在較高水平，并與對(duì)照組存在極顯著差異(P＜0.01)。灌胃至28d時(shí)，SDF-H、SPO-H和ESPO-L組小鼠腸道乳酸桿菌達(dá)到最大值；IDF-H、SDF-L及ESPO-H組均有不同程度下降，但都顯著高于對(duì)照組(P＜0.01)；SPO-L組變化與對(duì)照組一致，沒(méi)有顯著差異(P＞0.05)，說(shuō)明除IDF-L、SPO-L組外，其余各組灌胃物質(zhì)均可以在灌胃期間增加腸道乳酸桿菌的數(shù)量。停止灌胃1周后，SDF-L、SDF-H、SPO-H及ESPO-L組乳酸桿菌均有極其明顯的降低，說(shuō)明在沒(méi)有灌胃物質(zhì)的刺激下，乳酸桿菌的增殖趨勢(shì)難以維持。

2.3.2 豆渣膳食纖維和豆渣超微化制品對(duì)小鼠腸道內(nèi)雙歧桿菌消長(zhǎng)規(guī)律的影響

圖3 IDF、SDF、SPO和ESPO對(duì)小鼠腸道雙歧桿菌的影響Fig.3 Effects of IDF, SDF, SPO and ESPO on intestinal Bif i dobacterium

由圖3可知，對(duì)照組小鼠腸道內(nèi)雙歧桿菌變化趨勢(shì)與乳酸桿菌的變化趨勢(shì)基本相同，在(8.51±0.07)～(8.84±0.05)(lg(CFU/g))范圍內(nèi)呈現(xiàn)緩慢波動(dòng)，實(shí)驗(yàn)組小鼠腸道雙歧桿菌數(shù)量變化范圍較大。灌胃至7d時(shí)，ESPO-L組小鼠雙歧桿菌數(shù)量極顯著增加(P＜0.01)，其余各組均出現(xiàn)降低；而SDF-L、SPO-L、ESPO-L及ESPO-H組均極顯著高于同時(shí)期的對(duì)照組(P＜0.01)，IDF-L組與SPO-H組顯著低于對(duì)照組(P＜0.05)，IDF-H、SDF-H組與對(duì)照組不存在明顯差異(P＞0.05)。14d時(shí)，IDF-H、SDF-L、SDF-H和ESPO-H組腸道雙歧桿菌數(shù)量不斷增加，并極顯著高于對(duì)照組(P＜0.01)，IDF-L、SPO-L及ESPO-L組均出現(xiàn)不同程度的降低，其中IDF-L組腸道雙歧桿菌數(shù)量降低程度最為劇烈，并極顯著低于對(duì)照組(P＜0.01)。灌胃21d時(shí)，IDF-H、SDF-L、SDF-H及SPO-H組均出現(xiàn)灌胃期間腸道雙歧桿菌數(shù)量的最大值，隨后下降，說(shuō)明此4組的灌胃物質(zhì)在一定時(shí)期內(nèi)能夠促進(jìn)腸道雙歧桿菌的增殖；IDF-L組雖然出現(xiàn)了較大程度的增加，但仍顯著低于對(duì)照組(P＜0.01)。當(dāng)28d時(shí)，IDF-H、SDF-L、SDF-H、SPO-L及SPO-H組雙歧桿菌數(shù)量出現(xiàn)不同程度的下降，其余3組未出現(xiàn)差異性變化；除SDF-H組外，其余各組均極顯著高于對(duì)照組(P＜0.01)。停止灌胃1周后IDF-H、SDF-L、SPO-H和ESPO-L組雙歧桿菌數(shù)量出現(xiàn)極顯著降低(P＜0.01)，與對(duì)照組存在極顯著差異(P＜0.01)。

2.3.3 豆渣膳食纖維和豆渣超微化制品對(duì)小鼠腸道內(nèi)腸桿菌消長(zhǎng)規(guī)律的影響

圖4 IDF、SDF、SPO和ESPO對(duì)小鼠腸道腸桿菌的影響Fig.4 Effects of IDF, SDF, SPO and ESPO on intestinal Enterobacter

由圖4可知，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間對(duì)照組、ESPO-L組和ESPO-H組小鼠腸桿菌數(shù)量均呈現(xiàn)緩慢波動(dòng)，其他組腸道腸桿菌的數(shù)量波動(dòng)范圍較大。灌胃7d時(shí)，除SDF-L、SDF-H、SPO-L與ESPO-H組外，其他各組均出現(xiàn)腸道腸桿菌的極顯著減少(P＜0.01)，且IDF-L、IDF-H與SPO-H組降低幅度較大，并與對(duì)照組差異極顯著(P＜0.01)。7d之后，SDF-H、SPO-L與ESPO-L組出現(xiàn)腸桿菌持續(xù)降低的趨勢(shì)；其余各組小鼠腸道腸桿菌均出現(xiàn)增長(zhǎng)，至灌胃14d時(shí)，均與對(duì)照組存在極顯著差異(P＜0.01)。21d時(shí)，SDF-H與SPO-H組極顯著高于對(duì)照組和起始值(P＜0.01)，而IDF-L和ESPO-L組雖然腸桿菌數(shù)量增高，卻依然極顯著低于對(duì)照組(P＜0.01)，其余各組均出現(xiàn)降低的趨勢(shì)。當(dāng)灌胃28d時(shí)，除ESPO-H組外，其余各組均出現(xiàn)降低，且低于起始腸桿菌數(shù)量，其中IDF-L、IDF-H、SDF-H與SPO-L組極顯著低于對(duì)照組。停止灌胃7d后各實(shí)驗(yàn)組小鼠腸道腸桿菌變化范圍都較小，因此灌胃期間高劑量IDF、低劑量SDF、高劑量SDF與高劑量SPO組小鼠腸桿菌數(shù)量的不穩(wěn)定可能是由于灌胃物質(zhì)引起，有可能存在增加腸道腸桿菌數(shù)量的風(fēng)險(xiǎn)，Montagne等[11]的研究結(jié)果同樣表明在特定環(huán)境中膳食纖維的攝入有可能引起腸道腸桿菌數(shù)量的增加。從整體來(lái)看，IDF-L與SPO-L組的效果較為明顯，能夠較為有效地抑制和減少腸道腸桿菌的數(shù)量。

2.3.4 豆渣膳食纖維和豆渣超微化制品對(duì)小鼠腸道內(nèi)腸球菌消長(zhǎng)規(guī)律的影響

由圖5可知，灌胃期間，對(duì)照組小鼠腸道腸球菌數(shù)量波動(dòng)較為平緩，變化范圍為(7.36±0.06)～(7.94±0.04) (lg(CFU/g))，對(duì)照組中IDF-H、SDF-H、SPO-H與ESPO-L組腸道腸球菌變化范圍較大。灌胃7d時(shí)，IDF-H、SDF-H與ESPO-L組腸球菌數(shù)量出現(xiàn)較大幅度增加，并與對(duì)照組差異極顯著(P＜0.01)；其余各組腸球菌增加量不大。14d時(shí)，IDF-H組達(dá)到最大值，并出現(xiàn)降低；IDF-L、SDF-H、 SPO-H、ESPO-L與ESPO-H組在7～14d期間出現(xiàn)不同程度的降低，IDF-L與SDF-H組與對(duì)照組相比差異極顯著(P＜0.01)。灌胃21d時(shí)，除SDF-H組外各組均極顯著低于對(duì)照組(P＜0.01)。至灌胃28d時(shí)，全部實(shí)驗(yàn)組小鼠腸道腸球菌數(shù)量均極顯著低于對(duì)照組(P＜0.01)。由此可見，除SDF-H組外，各實(shí)驗(yàn)組的灌胃物質(zhì)對(duì)于小鼠腸球菌的抑制起到了一定作用，特別是灌胃的中后期這種抑制的趨勢(shì)更加明顯。灌胃停止1周后，IDF-L、SPO-H、ESPO-L及對(duì)照組腸球菌數(shù)量均出現(xiàn)明顯的降低，其余各組變化較為平緩。

圖5 IDF、SDF、SPO和ESPO對(duì)小鼠腸道腸球菌的影響Fig.5 Effects of IDF, SDF, SPO and ESPO on intestinal Enterococcus

3 討 論

腸道菌群是生物體胃腸道功能的重要組成部分，參與生物體的生理、生化、病理和藥理的全過(guò)程，已經(jīng)得到廣泛關(guān)注[12-14]。膳食結(jié)構(gòu)的調(diào)整和改變?nèi)菀滓鹉c道菌群的數(shù)量和菌群優(yōu)勢(shì)的變化[15-16]。因此，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)平板培養(yǎng)計(jì)數(shù)法研究了灌胃豆渣膳食纖維及相關(guān)超微化制品對(duì)小鼠腸道菌群的影響，不僅證實(shí)了豆渣膳食纖維及其豆渣制品對(duì)小鼠具有調(diào)節(jié)腸道菌群的生理作用，同時(shí)也為豆渣膳食纖維及相關(guān)加工制品的開發(fā)提供理論依據(jù)。

通過(guò)灌胃高劑量IDF、低劑量SDF和低劑量的ESPO組的小鼠，腸道菌群調(diào)節(jié)作用較為顯著，不僅能夠促進(jìn)乳酸桿菌和雙歧桿菌的增殖，同時(shí)能夠在一定程度上影響或抑制腸桿菌及腸球菌的增殖。豆渣膳食纖維在調(diào)節(jié)生物體腸道菌群的機(jī)制上可能有如下幾個(gè)方面：首先，膳食纖維，特別是水溶性的膳食纖維能夠被腸道內(nèi)微生物分解利用，產(chǎn)生乙酸、丙酸、丁酸等揮發(fā)性脂肪酸及CH4等氣體[17]。這些發(fā)酵產(chǎn)物的生成與多種因素有關(guān)，包括膳食構(gòu)成、膳食纖維的理化性質(zhì)、纖維的生物利用率、腸保留時(shí)間、腸道菌系的構(gòu)成等。膳食纖維發(fā)酵產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸能夠降低結(jié)腸環(huán)境的pH值，也對(duì)結(jié)腸的微生物區(qū)系起到調(diào)節(jié)作用，促進(jìn)了雙歧桿菌和乳桿菌的增長(zhǎng)，同時(shí)抑制了梭菌和大腸桿菌的增殖[18]。其次，不溶性膳食纖維的吸水膨脹加速了糞便的排出，減少其在腸道內(nèi)的停留時(shí)間，通過(guò)此過(guò)程攜帶出了大量的細(xì)菌及其發(fā)酵產(chǎn)物，從而對(duì)菌系和微環(huán)境的調(diào)節(jié)也具有作用。

通過(guò)成分分析可知，豆渣含膳食纖維約占40%、蛋白質(zhì)23%、脂肪約為17%。因此，與IDF、SDF相比，SPO與ESPO均不是純度較高的單一物質(zhì)。在灌胃豆渣時(shí)，膳食纖維可能作為主要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)腸道菌群進(jìn)行影響，與此同時(shí)豆渣中含有較高含量的蛋白質(zhì)和脂肪成分，也會(huì)影響到腸道菌群的變化。Chung等[19]研究表明，大鼠在飼喂高蛋白日糧6周后腸道腸桿菌和梭菌屬數(shù)量顯著增加。在脂肪對(duì)腸道菌群的影響方面，劉雪姬等[20]通過(guò)高脂飲食飼喂小鼠表明，高脂飼料可以顯著降低腸道乳酸桿菌、雙歧桿菌及腸球菌數(shù)量，同時(shí)使腸桿菌數(shù)量顯著增加。因此，在本實(shí)驗(yàn)中，超微化豆渣灌胃組與膳食纖維灌胃組之所以產(chǎn)生優(yōu)勢(shì)菌群及菌群數(shù)量上的差異，很可能是由于豆渣中膳食纖維、蛋白質(zhì)及脂肪的綜合作用引起。另外，SPO與ESPO的加工過(guò)程不同，ESPO在經(jīng)過(guò)了高溫、高壓、高剪切力的螺桿擠壓過(guò)程后，豆渣中不溶性膳食纖維會(huì)有一小部分轉(zhuǎn)化為水溶性膳食纖維[21]，蛋白質(zhì)也會(huì)在這種劇烈的作用下變性，消化率增加[22]，油脂產(chǎn)生部分氧化，造成SPO組與ESPO組小鼠腸道菌系的變化趨勢(shì)和數(shù)量不同。

[1] REDONDO-CUENCA A, VILLANUEVA-SUAMáJOSE M A, MATEOS-APARICIO I. Soybean seeds and its by-product okara as sources of dietary fibre. Measurement by AOAC and Englyst methods[J]. Food Chemistry, 2008, 108(3): 1099-1105.

[2] 劉成梅, 李資玲, 梁瑞紅, 等. 膳食纖維的生理功能與應(yīng)用現(xiàn)狀[J].食品研究與開發(fā), 2006, 27(1): 122-125.

[3] KUTO? T, GOLOB T, KAM, et al. Dietary fi bre content of dry and processed beans[J]. Food Chemistry, 2003, 80(2): 231-235.

[4] ZHAO Xiaoyan, AO Qiang, YANG Lianwei, et al. Application of super fi ne pulverization technology in biomaterial industry[J]. Journal of the Taiwan Institute of chemical engineers, 2009, 40(3): 337-343.

[5] ZHAO Xiaoyan, YANG Zaibin, GAI Guosheng, et al. Effect of super fi ne grinding on properties of ginger powder[J]. Journal of Food Engineering, 2009, 91(2): 217-222.

[6] 劉漢文, 黃良策, 陳洪興, 等. 擠壓膨化對(duì)豆渣可溶性膳食纖維的影響[J]. 食品科學(xué), 2011, 32(8): 159-162.

[7] SHIH M C，KUO C C, CHIANG W C，et al. Effects of drying and extrusion on colour, chemical composition, antioxidant, activities and mitogenic response of spleen lymphocytes of sweet potatoes[J]. Food Chemistry, 2009, 117(1): 114-121.

[8] SLAVIN J L. Dietary fi ber and body weight[J]. Nutrition, 2005, 21(3): 411-418.

[9] ROLLS B J, ELLO-MARTIN J A, TOHILL B C. What can intervention studies tell us about the relationship between fruit and vegetable consumption and weight management?[J]. Nutrition Reviews, 2004, 62(1): 1-17.

[10] HOWARTH N C, SALTZMAN E, ROBERTS S B. Dietary fiber and weight regulation[J]. Nutr Rev, 2001, 59(5): 129-39.

[11] MONTAGNE L, PLUSKE J R, HAMPSON D J. A review of interactions between dietary fibre and the mucosa, and their consequences on digestive health in young monogastric animals[J]. Animal Feed Science and Technology, 2003, 108: 95-117.

[12] 曹晉宜, 陳慶森, 王友湘, 等. 酪蛋白糖巨肽(CGMP)對(duì)小鼠腸道菌群消長(zhǎng)規(guī)律的影響[J]. 食品科學(xué), 2007, 28(11): 536-540.

[13] 史先振, 朱圣陶, 賀峰, 等. 木糖調(diào)節(jié)小鼠腸道菌群作用的研究[J].食品科學(xué), 2009, 30(1): 265-267.

[14] SERINO M, LUCHE E, CHABO C, et al. Intestinal microfiora and metabolic diseases[J]. Diabetes & Metabolism, 2009, 35(4): 262-272.

[15] DAVIS C D, MILNER J A. Gastrointestinal microflora, food components and colon cancer prevention[J]. Journal of Nutritional Biochemistry, 2009, 20(10): 743-752.

[16] MONTAGNE L, ARTURO-SCHAAN M, Le FLOC’H N, et al. Effect of sanitary conditions and dietary fibre on the adaptation of gut microbiota after weaning[J]. Livestock Science, 2010, 133(1/3): 113-116.

[17] LIN Bin, GONG Joshua, WANG Qi, et al. in vitro assessment of the effects of dietary fibers on microbial fermentation and communities from large intestinal digesta of pigs[J]. Food Hydrocolloids, 2011, 25: 180-188.

[18] GREEN C J. Fibre in enteral nutrition[J]. Clinical Nutrition, 2001, 20(1): 23-39.

[19] CHUNG K T, FULK G E, SILVERMAN S J. Dietary effects on the composition of fecal flora of rats[J]. Applied Environmental Microbiology, 1977, 33(3): 654-659.

[20] 劉雪姬, 陳慶森, 閆亞麗. 高脂飲食對(duì)小鼠腸道菌群的影響[J]. 食品科學(xué), 2011, 32(23): 306-311.

[21] 易文芝, 鄧潔紅, 湯志才, 等. 擠壓膨化提高含豆渣產(chǎn)品可溶性膳食纖維的工藝研究[J]. 糧油食品科技, 2012, 20(1): 12-15.

[22] 沈?qū)? 楊光, 吳景, 等. 雙螺桿擠壓對(duì)大豆蛋白質(zhì)的影響[J]. 食品工業(yè)科技, 2007, 28(7): 69-71.

Effect of Dietary Fiber from Okara and Superfine Okara on Intestinal Microflora in Mice

WU Zhan-wei，HU Zhi-he*，WU Xiong-zhi
(Tianjin Key Laboratory of Food and Biotechnology, College of Biotechnology and Food Science, Tianjin University of Commerce, Tianjin 300134, China)

In order to explore the effect of dietary fiber from okara and superfine okara on intestinal microflora of mice, BALB/c mice were subjected to gavage treatments. The mice from control group were administered with normal saline, and the mice from experimental groups were administered with soluble dietary fiber (SDF), insoluble dietary fiber (IDF), superfine pulverization okara (SPO) and extrusion-superfine pulverization okara (ESPO), respectively, at low (0.5 g/(kg·d)) and high (2.5 g/(kg·d) doses. During experiments, the selective medium was used to detect the quantity of Lactobacillus, Bif i dobacterium, Enterobacter and Enterococcus in the fecal of mice at the same time every week. The results showed that each treatment group was susceptible to intestinal microflora after administration of dietary fiber from okara and superfine okara at the early stage. The high-dose IDF, low-dose SDF and low-dose ESPO had obvious regulation effect on intestinal microflora of mice with the obvious enhancement of Lactobacillus and Bif i dobacterium, and the suppression of Enterobacter and Enterococcus.

okara；dietary fiber；intestinal microflora；superfine pulverization；extrusion-superfine pulverization

TS209

A

1002-6630(2013)03-0271-05

2012-09-21

吳占威(1985—)，男，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)。E-mail：wuzhanwei1@163.com

*通信作者：胡志和(1962—)，男，教授，碩士，研究方向?yàn)閷Ｓ霉δ苁称?。E-mail：hzhihe@tjcu.edu.cn