青稞麩膳食纖維及其對(duì)腸道微生物群影響研究進(jìn)展

◎ 焦 捷

（青海高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院，青海 海東 810711）

1 青稞麩概述

青稞也稱為裸大麥、米大麥、米麥等，主要產(chǎn)自中國西藏、青海、四川、云南等高海拔地區(qū)，它作為高原主要農(nóng)作物，是藏族人民的主要糧食來源[1]。青稞中的功能成分β-葡聚糖，具有降血壓、降血糖、降低膽固醇等作用，被國內(nèi)外學(xué)者廣泛研究，但當(dāng)前學(xué)界對(duì)青稞副產(chǎn)物青稞麩皮的相關(guān)研究卻甚少。青稞中所含的β-葡聚糖含量最高達(dá)8.62%，但其主要富集于麩皮中，含量一般在3%～7%[2]。此外，青稞麩皮中還含有大量膳食纖維，具有促進(jìn)腸道蠕動(dòng)、調(diào)節(jié)體重、預(yù)防高血壓、糖尿病等作用。目前，青稞常作為農(nóng)牧民日?？诩Z及相關(guān)食品產(chǎn)業(yè)的原料，青稞麩皮卻常加工為飼料。因此，若能對(duì)青稞麩皮中的功能性成分進(jìn)行研究，就能提高青稞利用率，不僅能夠增加當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民的收入，也能為之后相關(guān)功能性產(chǎn)品的開發(fā)提供依據(jù)[3]。

2 膳食纖維分類及其生理功能

膳食纖維可根據(jù)其溶解性分為水溶性膳食纖維（SDF）和非水溶性膳食纖維（IDF）。其中，SDF分為果膠、β-葡聚糖、半乳甘露糖膠、菊糖和大量不易消化的低聚糖類，主要來源青稞、菊芋等；IDF分為木質(zhì)素、纖維素和半纖維素等3類，主要來源于全谷物糧食類，包括麥類、米類及豆類等谷物，以及蔬菜和水果等果蔬類。SDF和IDF的生理功效不同，SDF主要與血液中膽固醇有關(guān)，IDF與腸道調(diào)節(jié)有關(guān)[4]。

膳食纖維生理功能主要為促進(jìn)腸道蠕動(dòng)、糞便排出、抗氧化、調(diào)節(jié)血糖血脂等。王雅琪[5]通過對(duì)綠豆皮中SDF的持水力、膨脹力指標(biāo)的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)綠豆皮中SDF能夠促進(jìn)有害物質(zhì)隨糞便排出體外，減少患腸道疾病、痔瘡等的風(fēng)險(xiǎn)，通過體內(nèi)外抗氧化實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)綠豆皮SDF 能夠增強(qiáng)機(jī)體清除氧自由基的能力。陳晟[6]探究菊芋中SDF對(duì)高脂血癥小鼠的影響，發(fā)現(xiàn)其能夠顯著改善高脂血癥產(chǎn)生的脂代謝紊亂及脂肪的堆積。金文筠[7]通過比較藕節(jié)SDF及IDF對(duì)營養(yǎng)性肥胖小鼠的影響，發(fā)現(xiàn)藕節(jié)SDF能夠抑制小鼠體重增加，抑制脂肪堆積，具有最佳調(diào)節(jié)血脂作用。劉銳雯[8]發(fā)現(xiàn)了木薯渣IDF具有吸附油脂、重金屬離子等對(duì)人體健康不利的物質(zhì)，并且具有良好的清除自由基的能力。席路利用玉米皮中SDF、IDF，及SDF∶IDF（1∶3）3種實(shí)驗(yàn)組，探究其對(duì)反式脂肪酸致高血脂癥小鼠的影響，得出IDF的降血脂及抗氧化作用均低于其余2組。

3 腸道微生物菌群研究方法

人體的胃腸道中存在著大量、多樣微生物，這些微生物共同構(gòu)成了一個(gè)較為穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，通過長期的共同選擇及協(xié)同進(jìn)化中與人體形成緊密的共生關(guān)系。有大量研究表明，飲食、人類遺傳因素改變及抗生素治療等，均能影響人體內(nèi)的腸道微生物，從而影響人體代謝[9]。

現(xiàn)在關(guān)于腸道微生物群在健康中作用的相關(guān)研究日益增加，它不再是我們“被遺忘的器官”，而是在免疫系統(tǒng)和新陳代謝中扮演者重要角色。已有研究指出，改變腸道微生物群與肥胖和糖尿病是相關(guān)聯(lián)的。因此，腸道微生物群可能是預(yù)防和治療新陳代謝綜合癥的一個(gè)新的研究點(diǎn)。通過飲食影響腸道微生物的主要作用機(jī)制是當(dāng)食物經(jīng)過小腸后，不能被小腸吸收的部分進(jìn)入大腸，被腸道微生物代謝成不同的產(chǎn)物，不同代謝底物的優(yōu)勢(shì)菌群有明顯差異，可影響不同腸道菌群的結(jié)構(gòu)[10]。

目前，對(duì)于腸道微生物的研究方法有2種。一種為分離培養(yǎng)法，通過對(duì)微生物培養(yǎng)基的分離純化，通過表型鑒定方法對(duì)菌種進(jìn)行鑒定[11]。史先振等人[12]用小鼠糞便培養(yǎng)中的主要菌群——雙歧桿菌、乳桿菌、腸桿菌及腸球菌，采用菌落計(jì)數(shù)法對(duì)比木糖灌胃前后主要菌的變化，發(fā)現(xiàn)木糖可促進(jìn)腸道菌群中的有益菌雙歧桿菌和乳桿菌的增殖，改善腸道內(nèi)菌群。吳占威[13]等人用不同劑量豆渣膳食纖維及豆渣超微化制品灌胃BALB/c小鼠，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，發(fā)現(xiàn)高劑量IDF、低劑量SDF和低劑量的ESPO能增加乳酸桿菌和雙歧桿菌，并抑制腸球菌和腸桿菌的增長。但采用培養(yǎng)法步驟復(fù)雜、工作量大，并且不能對(duì)在培養(yǎng)基上無法生長的微生物進(jìn)行鑒定。對(duì)此，免培養(yǎng)法由此誕生，其作為腸道微生物檢測(cè)技術(shù)，主要通過高通量測(cè)序技術(shù)，對(duì)腸道微生物中的菌種進(jìn)行整體的結(jié)構(gòu)及功能探索。崔峻[11]研究了改性番茄皮渣中膳食纖維對(duì)于鏈尿佐菌素(STZ)誘導(dǎo)糖尿病大鼠腸道菌群的影響。其通過對(duì)實(shí)驗(yàn)大鼠腸道菌群和糞便中微生物的總DNA進(jìn)行提取，利用變形梯度凝膠電泳(DGGE)技術(shù)對(duì)提取總DNA進(jìn)行電泳，對(duì)電泳結(jié)果進(jìn)行比對(duì)分析，發(fā)現(xiàn)腸道菌群研究顯示總共有分別來自雙歧桿菌屬、真桿菌屬、梭菌屬和乳桿菌屬4個(gè)屬的8株菌為優(yōu)勢(shì)菌。傅宇翔[14]對(duì)SD大鼠盲腸進(jìn)行高通量測(cè)序，對(duì)其進(jìn)行OTU分析、多樣性分析、稀釋曲線分析，發(fā)現(xiàn)厚壁菌門和擬桿菌門為優(yōu)勢(shì)菌群。其中，豆渣的豆渣可溶性總糖組對(duì)雙歧桿菌的增殖效果最優(yōu)，豆渣可溶性總糖組和發(fā)酵豆渣低聚糖組對(duì)乳酸桿菌的增殖效果最優(yōu)。Li XF[15]等人根據(jù)小鼠盲腸微生物16sRNA基因序列顯示，證明竹筍纖維飲食可導(dǎo)致擬桿菌明顯增加和疣微菌的抑制。這表明竹筍纖維是一種潛在的益生纖維，能調(diào)節(jié)腸道菌群并改善宿主代謝。張影[17]通過高通量測(cè)序技術(shù)分別對(duì)患者膳食干預(yù)前、膳食纖維干預(yù)后和“膳食纖維+蛋白質(zhì)”干預(yù)后的腸道菌群進(jìn)行測(cè)序和分析。結(jié)果表明，“膳食纖維+蛋白質(zhì)”的干預(yù)能夠使患者腸道菌群OTUs 數(shù)量略微下降，對(duì)Shannon-Weiner指數(shù)無明顯影響，而通過膳食纖維飲食干預(yù)，發(fā)現(xiàn)患者腸道菌群中有益菌的數(shù)量增加。

4 青稞膳食纖維對(duì)腸道菌群的影響

青稞中的膳食纖維主要由可溶性膳食纖維（以β-葡聚糖為主）與不可溶性膳食纖維組成。目前，關(guān)于青稞β-葡聚糖降血糖、降血脂的功能性研究，以及對(duì)青稞麩不溶性膳食纖維的持水性、溶脹性等基本特性的研究已十分廣泛，但對(duì)這2種膳食纖維對(duì)腸道微生物影響的研究卻少之又少。因此，研究青稞膳食纖維對(duì)腸道菌群的影響對(duì)開發(fā)相關(guān)功能性產(chǎn)品，填補(bǔ)相關(guān)的研究空白，具有重要意義。

關(guān)于青稞膳食纖維對(duì)腸道菌群的研究方法，可采用不同劑量的青稞β-葡聚糖、不溶性膳食纖維、不同比例β-葡聚糖和不溶性膳食纖維，通過對(duì)小鼠腸道微生物測(cè)序，分析其微生物優(yōu)勢(shì)菌群及相對(duì)豐度，探究青稞膳食纖維對(duì)腸道菌群的影響。Li XF[15]發(fā)現(xiàn)竹筍纖維飲食能夠抑制疣微菌，并使擬桿菌明顯增加。擬桿菌能夠吸收和利用多糖，其中包括很多人體自身難以利用的植物多糖，提高宿主營養(yǎng)利用率，還能夠加快腸黏膜血管形成、維持腸道微生態(tài)平衡、促進(jìn)免疫系統(tǒng)發(fā)育、增強(qiáng)宿主免疫力[16]。張影[17]通過膳食纖維飲食干預(yù)，使患者腸道菌群中有益菌的數(shù)量增加，如普拉梭菌和柔嫩梭菌等。因此，通過相關(guān)膳食纖維對(duì)腸道微生物影響的研究，發(fā)現(xiàn)青稞膳食纖維對(duì)人體腸道菌群具有影響，但具體的影響機(jī)制及優(yōu)勢(shì)微生物群的變化還需要通過更多具體的實(shí)驗(yàn)探究。因此，現(xiàn)階段關(guān)于膳食纖維的研究內(nèi)容，可為今后對(duì)青稞膳食纖維的研究提供依據(jù)。

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