益生菌膳食纖維粉在腸道功能障礙人群中的應用

程光麗，耿維鳳

（1.貴州廣播電視大學教學部，貴州貴陽550001；2.貴州醫(yī)科大學附屬醫(yī)院，貴州貴陽550001）

益生菌膳食纖維粉在腸道功能障礙人群中的應用

程光麗1，耿維鳳2

（1.貴州廣播電視大學教學部，貴州貴陽550001；2.貴州醫(yī)科大學附屬醫(yī)院，貴州貴陽550001）

本研究制備一種益生菌膳食纖維粉，選取20名社區(qū)腸道功能障礙自愿者參與試驗，研究益生菌膳食纖維粉在腸道功能障礙人群中的應用情況。經(jīng)過連續(xù)3個月的服用，自愿者的腸道功能發(fā)生明顯改善，其中自愿者腸道動力發(fā)生顯著提高（P＜0.05）；血液內(nèi)腸動力相關指標發(fā)生顯著提高（P＜0.05）；糞便中水分、pH值和脂肪酸含量明顯提高（P＜0.05）；腸道菌群中乳酸桿菌和雙歧桿菌數(shù)量顯著升高（P＜0.05），而腸桿菌、腸球菌和類桿菌數(shù)量顯著減少（P＜0.05）。在試驗過程中未發(fā)生任何不良反應事件，結果表明所制備的益生菌膳食纖維粉安全有效，具有應用價值。

益生菌；膳食纖維；腸道功能；便秘

隨著社會的發(fā)展，現(xiàn)代人工作壓力逐漸增大，導致生活規(guī)律被打亂，營養(yǎng)攝入失調(diào)等多種現(xiàn)象發(fā)生，引起惡性腫瘤疾病、退行性疾病和代謝性疾病發(fā)生。隨著人們對于健康要求的提高，人們對保健食品的要求不斷增強，通過飲食控制疾病發(fā)生，達到防患于未然，是目前特殊功能保健食品的研究方向[1]。采用益生菌和膳食纖維作為原料，加工的保健食品具有明顯的腸道保護功能。益生菌（Probiotics）屬于微生態(tài)調(diào)節(jié)劑，是一類能夠促進人體腸道菌群結構改進、增強有益菌數(shù)量增加和減少致病菌的活菌制劑[2]。食用益生菌制品可以有效維持腸道微生物菌群數(shù)量，對人體的生理功能正常運行起到維持作用，達到預防疾病發(fā)生的目的[3]。膳食纖維（Dietary fiber）是指具有避免被人類小腸消化吸收，而在大腸內(nèi)進行發(fā)酵代謝的植物性可食用碳水化合物，其主要以纖維的形式存在。這種特殊的生理特性，對改善人類腸道功能具有明顯作用[4]。研究指出食用膳食纖維制品可以有效預防人體腸道疾病、同時促進腸道恢復和提高機體免疫力[5]。在本研究中，我們開發(fā)了一種以益生菌和膳食纖維為原料的保健食品，并通過試驗分析該保健食品在腸道功能障礙人群中的應用情況，為進一步開始益生菌和膳食纖維組合食品提供研發(fā)思路。

1 材料與方法

1.1 材料

膳食纖維混合粉[包括葡甘聚糖、麥麩提取膳食纖維（不可溶性膳食纖維）、低聚木糖、低聚異麥芽糖、菊糖]：均購自修正藥業(yè)；3種益生菌粉（包括嗜酸乳桿菌、短乳桿菌和雙歧桿菌）：購自昂立集團。

1.2 儀器與設備

5420型全自動生化分析儀：日本Hitachi；KD3304型全血細胞分析儀：日本SYSMES；BS7720電子天平：賽多利斯；TKD-11臺式離心機：上海安亭；3720型冷凍高速離心機：德國艾本德；IN-210型多功能酶標儀：瑞士Tecan。

1.3 益生菌膳食纖維復合粉的研制

參考最新文獻報道[6]，選擇配合適宜且具有保健功效的益生菌和膳食纖維進行組成配制，具體方法如下：取3種凍干均取1 g使用無菌生理鹽水溶解，按照體積比1∶3與膳食纖維復合粉壁材混合。室溫環(huán)境下充分攪拌至混合均勻位置。采用噴霧干燥法得到微膠囊化的益生菌，分裝后保存于4℃冰箱。

1.4 腸道功能障礙自愿者選擇

在貴陽市某社區(qū)招募志愿者20人，入選自愿者均為腸道功能障礙人群，具有1年以上的習慣性便秘癥狀，年齡在20歲～40歲之間，平均年齡32.15歲。所有入選的志愿者在試驗開始前均進行體檢，確保內(nèi)臟器官無任何器質(zhì)性病變，并且對于益生菌和膳食纖維無任何過敏癥狀。

1.5 試驗方案

自愿者連續(xù)服用益生菌膳食纖維粉3個月，每次服用2 g，每天服用3次，服用時可以采用豆?jié){、牛奶和溫開水沖服，不可使用超過40℃的液體沖服。

1.6 檢測指標

通過評估試驗對象腸道功能、血液指標以及糞便狀態(tài)，對益生菌膳食纖維粉的功效進行分析。

1.6.1 腸道功能檢測

通過醫(yī)療器械檢測試驗前后自愿者腸道動力改善情況，主要檢測模擬食物在腸道通過時間、CT仿真內(nèi)鏡檢測腸道蠕動和收縮力，以及自愿者的排便情況。

1.6.1.1 腸道通過時間測定

采用無線微膠囊檢測系統(tǒng)法進行食物通過腸道時間測定，比較服用益生菌膳食纖維粉前后腸道動力改善清理。

1.6.1.2 腸蠕動和蠕動力測定

采用CT仿真內(nèi)鏡對試驗人員試驗前后的腸道功能進行進行分析，具體方法如下：檢測前所有自愿者均要求空腹，采用口服甘露醇（250mL，20%）清腸后使用電子內(nèi)鏡（飛利浦briliance 16層螺旋CT）進行檢測，螺距為0.8mm，掃描層厚度為2mm，矩陣為512× 512，獲得3D圖像后，在專業(yè)醫(yī)生的指導下進行記錄。

1.6.1.3 排便情況統(tǒng)計

1.6.2 血液指標檢測

試驗開始前和試驗結束后第一天，采集自愿者血液，檢測血清胃動素（MTL）、胃泌素（GAS）、活性腸肽（VIP）、降鈣素基因相關肽（CGRP）水平。

1.6.3 糞便檢測

在試驗進行的3個月內(nèi)，每月最后一天采集所有自愿者分別一次進行糞便水分含量、pH值、脂肪酸和菌群情況的分析。

1.6.3.1 菌群數(shù)量檢測

取1 g新鮮分別，采用無菌生理鹽水10倍連續(xù)稀釋，各個濃度取100μL稀釋液涂固體培養(yǎng)基表面分別進行厭氧和需氧培養(yǎng)，并進行2次重復。24 h～48 h后，根據(jù)菌落形態(tài)和生長數(shù)量，采用微生物全自動鑒定系統(tǒng)進行鑒定。

1.6.3.2 水分含量檢測

小型單缸柴油機有時會出現(xiàn)反啟動現(xiàn)象，致使柴油機反運轉。柴油機反轉，由排氣管進氣，消聲器內(nèi)積存的積炭粉末被吸入氣缸，會加劇氣缸與活塞環(huán)的磨損；因機油泵反轉，不能向潤滑部位輸送機油，極易造成燒瓦抱軸事故，因此，反轉對柴油機危害極大。一旦發(fā)生柴油機反轉，最簡便安全的處理辦法是用衣物包裹排氣管，堵塞進氣道，使柴油機迅速熄火。引起柴油機反轉的原因有以下幾種。

精確稱量每名自愿者糞便樣品，置于102℃干燥箱中充分干燥3 h，冷卻后立即稱重，干燥前后糞便重量減少重量，即為糞便的水分含量。

1.6.3.3 pH值和脂肪酸含量檢測

取少量新鮮糞便，采用無菌生理鹽水稀釋成10%懸液，首先檢測pH，之后采用HPX-87H（BIO-RAD）色譜柱進行檢測，具體條件為：分離時間45min，進樣量15μL，溫度48℃，流速0.25mL/min，流動相為8mmol/L H2SO4。

1.6.4 安全性指標檢測

試驗進行的過程中，每月對自愿者進行血常規(guī)、尿常規(guī)和其他常規(guī)指標檢測，對試驗的安全性進行檢測。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

所有數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析均采用spss18.0，計量資料進行采用t檢驗，計數(shù)資料采用x2檢驗，P＜0.05為差異顯著，具有統(tǒng)計學意義。

2 結果與分析

2.1 腸道動力檢測

通過分析自愿者模擬食物通過時間，單位時間內(nèi)腸道蠕動次數(shù)，腸道收縮力和排便情況，分析3個月的試驗效果，結果如表1所示。

表1 腸道動力檢測結果Table1 The results of intestinal dynamic test

由表1可知，試驗前與試驗結束后的檢測結果比較，我們發(fā)現(xiàn)模擬食物在腸道內(nèi)停留時間發(fā)生顯著性減少（P＜0.05），腸蠕動次數(shù)顯著增加（P＜0.05），腸道收縮力顯著增加（P＜0.05），排便情況發(fā)生顯著改善（P＜0.05），結果表明連續(xù)服用益生菌膳食纖維粉可以有效提高腸道動力，緩解并改善便秘癥狀。

2.2 血液指標檢測

通過檢測4項腸道動力相關血液指標，分析試驗結果，結果如表2所示。

由表2可知，試驗結束后胃動素、胃泌素、活性腸肽和降鈣素基因相關肽的表達水平均較試驗開始前發(fā)生顯著性升高（P＜0.05），血液指標提示腸道動力發(fā)生明顯提高。

表2 血液指標檢測Table2 Blood indicators testng/m L

2.3 糞便狀態(tài)檢測

通過3個月的試驗，自愿者糞便狀態(tài)發(fā)生明顯改變，糞便狀態(tài)檢測如表3所示。

表3 糞便狀態(tài)檢測Table3 Excrement state test

由表3可知，水分含量檢測表明糞便含水量逐漸增多，在試驗結束后較試驗開始前顯著增多（P＜0.05）；pH值檢測表明隨著時間增加自愿者糞便趨近于中性，其中試驗結束后較試驗開始前顯著降低（P＜0.05），出現(xiàn)偏酸性改變；脂肪酸含量檢測表明隨著時間增加自愿者糞便中脂肪酸含量明顯減少，其中在試驗結束后較試驗開始前減少顯著（P＜0.05）。研究結果表明經(jīng)過試驗，自愿者糞便質(zhì)量發(fā)生顯著提高。

2.4 腸道菌群情況

通過3個月的試驗，自愿者腸道內(nèi)菌群改善明顯，腸道菌群檢測結果如表4所示。

表4 腸道菌群檢測結果Table4 The results of intestinal microflora test 108CFU/g

由表4可知，乳桿菌和雙歧桿菌的總量隨著時間逐漸增加，在試驗結束后較試驗開始前發(fā)生顯著性增多（P＜0.05）；而類桿菌、葡萄球菌、腸球菌和腸桿菌的數(shù)量隨著時間發(fā)生明顯減少，在試驗結束后較試驗開始前發(fā)生顯著性減少（P＜0.05），結果證明自愿者腸道內(nèi)菌群數(shù)量恢復平衡狀態(tài)。

2.5 安全性分析

在試驗過程中，所有自愿者的基礎指標均處于健康水平，未發(fā)生任何不良事件。

3 討論

近年來，益生菌和膳食纖維作為對人類有獨特的保健與營養(yǎng)作用的食品，越來越受到研發(fā)人員廣泛關注。微生態(tài)是維持腸道健康的重要屏障，其中益生菌和膳食纖維的共同作用促進微環(huán)境的穩(wěn)定[7]。研究指出益生菌可以抵抗消化道的惡劣環(huán)境，并具有較好的粘附能力，快速定植在腸道表面，立即開始繁殖。經(jīng)過短暫時間后，達到足夠數(shù)量即可發(fā)揮功效[8]。腸道障礙發(fā)生時，腸道內(nèi)部菌群通常發(fā)生失調(diào)，主要表現(xiàn)出乳酸菌和雙崎桿菌等顯著減少，而原本存在的腸球菌、腸桿菌和類桿菌等發(fā)生過度增加，造成代謝失調(diào)，降低食物的消化吸收效率[8]。

在關于膳食纖維的研究指出，水溶性膳食纖維進入腸道后立即以液體形式存在，增強代謝產(chǎn)物的含水量，可以顯著提高人類糞便中的水分含量；同時配合食入的益生菌和腸道內(nèi)的有益，可以產(chǎn)生大量的短鏈脂肪酸，達到刺激腸粘膜并調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境pH值，達到促進腸道蠕動并改善分別形狀的能力[9]。不可溶性膳食纖維雖然在腸道內(nèi)無法消化降解，但是它質(zhì)地柔軟并呈網(wǎng)狀結構，具有較好的溶脹性和吸水性，可以顯著的刺激腸蠕動，改善糞便質(zhì)量，并未腸道內(nèi)益生菌繁殖提供場所[10]。因此膳食纖維對改善便秘癥狀有明顯作用。

在本研究中，我們制備了一種微膠囊化的益生菌膳食纖維粉，選擇20名具有腸道功能障礙的自愿者參與試驗分析功效。結果表明，連續(xù)服用3個月后，自愿者腸道動力發(fā)生顯著提高（P＜0.05）；血液內(nèi)腸動力相關4項指標發(fā)生顯著提高（P＜0.05）；糞便成分發(fā)生顯著改善，其中水分、pH值和脂肪酸含量明顯提高（P＜0.05）；腸道菌群情況改善顯著，其中乳酸桿菌和雙歧桿菌數(shù)量顯著升高（P＜0.05），腸桿菌、腸球菌和類桿菌數(shù)量顯著減少（P＜0.05）接近于平衡狀態(tài)。通過安全性分析，再次證實益生菌膳食纖維粉安全有效。

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Functional Analysis of Probiotic Dietary Fiber Powder in the Bowel Dysfunction People

CHENG Guang-li1，GENG Wei-feng2
（1.Education Department，Guizhou Radio and TV University，Guiyang550001，Guizhou，China；2.The Affiliated Hospital of Guizhou Medical University，Guiyang550001，Guizhou，China）

In this study，the probiotic dietary fiber powder was the prepared，and 20 community bowel dysfunction volunteers were selected to participating in the experiment，to analysis the function of probiotics dietary fiber powder in bowel dysfunction people.After three months consecutive taking，the bowel function of volunteer had significant improvement.The intestinal motility of volunteers occur significantly increased（P＜0.05）；theintestinal motility related blood indicators of volunteers occur significantly increased（P＜0.05）；feces moisture，pH and fatty acid content of volunteers occur significantly increased（P＜0.05）；intestinal flora Lactobacillus and Bifidobacterium increased significantly（P＜0.05），and E.coli，enterococci and Bacteroides number significantly reduced（P＜0.05）.During the experiment no adverse events occurred，the results show that the preparation is safe and effective probiotic dietary fiber powder was applicable.

probiotics；dietary fiber；intestinal function；constipation

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.03.042

2016-09-13

程光麗（1963—），女（漢），副教授，本科，研究方向：醫(yī)學藥學教育。