趙娟，劉元法，晨光，王亞琪，趙珊，付順哲，黃玉坤

（1.四川合泰新光生物科技有限公司，四川成都 610000；2.白馬未來食品研究院，江蘇南京 210000；3.深圳市金伯金供應(yīng)鏈有限公司，廣東深圳 518000；4.西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，食品微生物四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川成都 610039）

功能性便秘是一種無明顯器質(zhì)性病變，但具有持續(xù)性排便困難、排便次數(shù)減少或排便不盡感的功能性腸病[1?2]。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)在功能性便秘中，女性的患病率高于男性[3?4]。老年人胃腸功能逐漸減退及兒童胃腸功能尚未發(fā)育完善，因此便秘的發(fā)病率在老年人和兒童[5?6]中較高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在60～101 歲的老年人中，便秘的患病率約33.5%[7]。在兒童群體中，功能性便秘占90%～95%[8]，男童的功能性便秘患病率為8.6%，女童為8.9%[9]。

宿便在腸道中堆積時(shí)間過長、過多，毒素會(huì)被吸收，從而引起體內(nèi)環(huán)境的紊亂，容易出現(xiàn)口臭、長痘、長斑、皮膚暗沉等情況。長時(shí)間便秘可誘發(fā)肛裂、痔瘡、結(jié)腸癌等疾病。老年人排便時(shí)因太過用力易出現(xiàn)心腦血管意外。久治不愈的便秘患者多出現(xiàn)精神心理障礙，如煩躁易怒、焦慮、抑郁[10]，甚至可能出現(xiàn)自殺傾向，嚴(yán)重影響人們的生活質(zhì)量。

普通人群可以通過補(bǔ)充益生菌來增加腸道有益菌的數(shù)量，維持腸道菌群平衡、改善和保持腸道屏障功能[11]、預(yù)防便秘、痢疾、抑制病原菌、抑制大腸桿菌產(chǎn)生的腸毒素、減輕乳糖不耐受、改善乳糖吸收、參與新陳代謝、增強(qiáng)免疫力、幫助營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收和預(yù)防癌癥，抑制腫瘤生長[12]等。

益生菌制劑改善腸道功能的機(jī)理可能有以下幾個(gè)方面：1）用正常微生物制成的益生菌制劑在腸道內(nèi)生長、繁殖、死亡和溶解過程中不斷有內(nèi)毒素釋放出來，這些內(nèi)毒素作為抗原，刺激免疫系統(tǒng)，產(chǎn)生抗毒素；2）細(xì)菌或細(xì)胞壁刺激宿主免疫細(xì)胞，使其激活產(chǎn)生促分裂因子，促進(jìn)巨噬細(xì)胞吞噬活力或作為佐劑而發(fā)揮作用；3）益生菌在腸內(nèi)繁殖，產(chǎn)生大量乳酸和醋酸，促進(jìn)腸蠕動(dòng)，從而改善便秘[13]，同時(shí)產(chǎn)生的乳酸和醋酸對腸道致病菌有抑制作用，因而可消除腸感染或腹瀉；4）雙歧桿菌通過影響膽汁酸的代謝進(jìn)而緩解便秘[14]。

β?葡聚糖是一種結(jié)構(gòu)性非淀粉多糖，是自然合成的多聚糖含量最多的糖類，廣泛存在于酵母、真菌（包括蘑菇）、一些細(xì)菌、海藻和谷物中的細(xì)胞壁中[15]。根據(jù)β?葡聚糖的溶解性又將其分為可溶性β?葡聚糖和非水溶性β?葡聚糖，大多數(shù)β?葡聚糖由于在分子結(jié)構(gòu)上存在β?（1→3）鍵而能溶解于水，因而具有可溶性膳食纖維的功能[16]。β?葡聚糖已被證實(shí)可以促進(jìn)胃腸蠕動(dòng)和腸道內(nèi)有益菌生長[17]。β?1，3/α?1，3?葡聚糖是一種新型水溶性葡聚糖，是由專利菌株ZX09 發(fā)酵得到的一種天然水溶性胞外多糖[18]，且水溶性極高，能完全溶于水，2021年已被國家批準(zhǔn)為新食品原料。周夢怡等[19]在研究β?1，3/α?1，3?葡聚糖對正常小鼠和兩種藥物性便秘小鼠糞便排出量和小腸運(yùn)輸?shù)挠绊憰r(shí)發(fā)現(xiàn)，β?1，3/α?1，3?葡聚糖具有良好的保水能力和膨脹作用，對小腸蠕動(dòng)產(chǎn)生刺激作用，進(jìn)而促進(jìn)排便。寧益春[20]在β?1，3/α?1，3?葡聚糖對小鼠腸道功能的調(diào)節(jié)作用的研究中表明β?1，3/α?1，3?葡聚糖可以改善腸道菌群。

β?1，3/α?1，3?葡聚糖作為一種新食品原料，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)其在腸道中可以作為益生元，促進(jìn)腸道有益菌生長、調(diào)節(jié)腸道健康。β?1，3/α?1，3?葡聚糖具有高持水性，這一性質(zhì)使得β?1，3/α?1，3?葡聚糖可以軟化糞便，利于糞便排出。益生菌亦被證實(shí)具有通便作用，其進(jìn)入腸道后會(huì)分泌大量的乳酸，促進(jìn)腸道的蠕動(dòng)，加快體內(nèi)的新陳代謝和體內(nèi)毒素的排出，從而起到潤腸通便的作用。二者單獨(dú)作用均有潤腸通便的功效，但對于β?1，3/α?1，3?葡聚糖與不同益生菌菌種復(fù)配后的通便效果還未知。因此本研究采用鹽酸洛哌丁胺誘導(dǎo)的急性便秘小鼠模型，探討β?1，3/α?1，3?葡聚糖與益生菌復(fù)配后的通便效果，觀察各組小鼠首粒黑便排出時(shí)間、6 h 黑便粒數(shù)、糞便質(zhì)量、糞便含水量及小腸墨汁推進(jìn)率，以期為β?1，3/α?1，3?葡聚糖與其他原料復(fù)配在通便方面的作用提供參考，也為其在食品中的應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

副干酪乳桿菌菌粉（5×1011CFU/g）、鼠李糖乳桿菌菌粉（5×1011CFU/g）、乳雙歧桿菌菌粉（5×1011CFU/g）：北京和益源生物技術(shù)有限公司；β?1，3/α?1，3?葡聚糖：四川合泰新光生物科技有限公司；鹽酸洛哌丁胺、阿拉伯樹膠：阿拉丁試劑（上海）有限公司；活性炭粉：上海麥克林生化科技有限公司。所用試劑均為分析純。

1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

100 只健康雄性昆明小鼠：成都達(dá)碩實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司[實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號：SCXK（川）2020?0030]。飼養(yǎng)環(huán)境為屏障級，飼養(yǎng)溫度25 ℃，相對濕度60%。

1.3 儀器與設(shè)備

BSA4202S 電子天平：賽多利斯科學(xué)儀器有限公司；5804 R 冷凍離心機(jī)：德國Eppendorf 公司；HH?54數(shù)顯恒溫水浴鍋：金壇市醫(yī)療儀器廠；DHG?9030（A）電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海一恒科學(xué)儀器有限公司。

1.4 方法

1.4.1 墨汁的配制

準(zhǔn)確稱取25 g 阿拉伯樹膠，加入200 mL 蒸餾水，煮沸溶解至透明，再加入25 g 活性炭粉末，小火煮沸3 次，將溶液自然冷卻后再用蒸餾水定容至250 mL，放入冰箱4 ℃保存，使用前搖勻。

1.4.2 鹽酸洛哌丁胺混懸液的配制

鹽酸洛哌丁胺劑量為5～10 mg/kg bw。依據(jù)鹽酸洛哌丁胺的使用劑量取用，用研缽研碎成粉末后按實(shí)驗(yàn)所需濃度配制，注意要待溶質(zhì)完全溶解、充分搖勻后使用。

1.4.3 動(dòng)物分組

所有小鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)7 d 后，隨機(jī)分為5 組：陰性對照組、模型組以及3 組樣品組，每組10 只。樣品組按質(zhì)量比計(jì)，分別為β?1，3/α?1，3?葡聚糖與副干酪乳酸桿菌1∶1 組、β?1，3/α?1，3?葡聚糖與鼠李糖乳桿菌1∶1組、β?1，3/α?1，3?葡聚糖與乳雙歧桿菌1∶1 組。排便實(shí)驗(yàn)和小腸運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)均為以上5 組組別，每天實(shí)驗(yàn)50 只小鼠單獨(dú)實(shí)驗(yàn)。

1.4.4 排便實(shí)驗(yàn)

陰性對照組、模型組灌胃等容量的蒸餾水，樣品組按每天500 mg/kg bw 的劑量分別灌胃受試物，連續(xù)14 d后，各組小鼠禁食不禁水20 h。陰性對照組灌胃蒸餾水，其余組灌胃鹽酸洛哌丁胺。在給藥10 mg/kg bw 鹽酸洛哌丁胺0.5 h 后，對各組小鼠進(jìn)行墨汁灌胃并開始計(jì)時(shí)。將灌胃結(jié)束的小鼠分別置于獨(dú)立籠內(nèi)，正常飲水進(jìn)食。從灌墨汁開始，記錄每只小鼠的首粒排黑便時(shí)間，收集6 h 內(nèi)每只小鼠排出的黑便，統(tǒng)計(jì)黑便粒數(shù)及糞便質(zhì)量。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將收集的黑便樣品置于電熱鼓風(fēng)干燥箱中，在105 ℃下干燥至恒重。按照下式計(jì)算糞便含水量（X，%）。

式中：m1為糞便濕重，g；m2為糞便干重，g。

1.4.5 小鼠腸運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

小鼠喂養(yǎng)方法同排便實(shí)驗(yàn)，在給藥5 mg/kg bw 鹽酸洛哌丁胺0.5 h 后，對各組小鼠用墨汁灌胃，25 min后立即脫頸椎處死動(dòng)物，打開腸腔分離腸系膜，剪取上端自幽門、下端至回盲部的腸管，置于托盤上，輕輕將小腸拉成直線，測量腸管長度為“小腸總長度”，從幽門至墨汁前沿為“墨汁推進(jìn)長度”。按下式計(jì)算墨汁推進(jìn)率（Y，%）。

式中：L1為墨汁推進(jìn)長度，cm；L2為小腸總長度，cm。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 β?1，3/α?1，3?葡聚糖與益生菌復(fù)配對小鼠首粒黑便排出時(shí)間、糞便粒數(shù)的影響

β?1，3/α?1，3?葡聚糖與益生菌復(fù)配對便秘小鼠首粒黑便排出時(shí)間、6 h 黑便粒數(shù)的影響見表1。

表1 β?1，3/α?1，3?葡聚糖與益生菌復(fù)配后對小鼠排便時(shí)間、糞便粒數(shù)的影響Table 1 Effects of β?1，3/α?1，3?glucan combined with probiotics on defecation time and number of feces in mice

由表1 可知，模型組首粒黑便排出時(shí)間與陰性對照組相比差異極顯著（P＜0.01），表明鹽酸洛哌丁胺誘導(dǎo)的小鼠便秘模型造模成功。與模型組相比，β?1，3/α?1，3?葡聚糖與副干酪乳酸桿菌1∶1 組、β?1，3/α?1，3?葡聚糖與鼠李糖乳桿菌1∶1 組、β?1，3/α?1，3?葡聚糖與乳雙歧桿菌1∶1 組顯著縮短首粒黑便排出時(shí)間（P＜0.05）；β?1，3/α?1，3?葡聚糖與副干酪乳酸桿菌1∶1 組、β?1，3/α?1，3?葡聚糖與鼠李糖乳桿菌1∶1 組、β?1，3/α?1，3?葡聚糖與乳雙歧桿菌1∶1 組極顯著增加6 h 黑便粒數(shù)（P＜0.01）。說明β?1，3/α?1，3?葡聚糖與副干酪乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、乳雙歧桿菌復(fù)配對便秘小鼠的排便時(shí)間、排便粒數(shù)均有顯著的改善和增加。結(jié)果表明β?1，3/α?1，3?葡聚糖與副干酪乳酸桿菌1∶1 組對便秘小鼠首粒黑便排出時(shí)間、6 h 黑便粒數(shù)的作用效果最佳。

2.2 β?1，3/α?1，3?葡聚糖與益生菌復(fù)配對便秘小鼠糞便質(zhì)量、糞便含水量的影響

β?1，3/α?1，3?葡聚糖與益生菌復(fù)配對便秘小鼠糞便質(zhì)量、糞便含水量的影響見表2。

表2 β?1，3/α?1，3?葡聚糖與益生菌復(fù)配對便秘小鼠糞便質(zhì)量、糞便含水量的影響Table 2 Effects of β?1，3/α?1，3?glucan combined with probiotics on weight and water content of feces in mice with constipation

由表2 可知，模型組糞便濕重、糞便干重、糞便含水量與陰性對照組相比，有顯著差異（P＜0.05），表明鹽酸洛哌丁胺誘導(dǎo)的小鼠便秘模型造模成功。與模型組相比，β?1，3/α?1，3?葡聚糖與副干酪乳酸桿菌1∶1 組、β?1，3/α?1，3?葡聚糖與鼠李糖乳桿菌1∶1 組、β?1，3/α?1，3?葡聚糖與乳雙歧桿菌1∶1 組3 組糞便含水量均極顯著增加（P＜0.01）；β?1，3/α?1，3?葡聚糖與副干酪乳酸桿菌1∶1 組、β?1，3/α?1，3?葡聚糖與鼠李糖乳桿菌1∶1組、β?1，3/α?1，3?葡聚糖與乳雙歧桿菌1∶1 組3 組糞便濕重、糞便干重均有明顯增加。β?1，3/α?1，3?葡聚糖與副干酪乳酸桿菌1∶1 組糞便含水量與陰性對照組相比，有極顯著差異（P＜0.01）。β?1，3/α?1，3?葡聚糖與鼠李糖乳桿菌1∶1 組、β?1，3/α?1，3?葡聚糖與乳雙歧桿菌1∶1 組與β?1，3/α?1，3?葡聚糖與副干酪乳酸桿菌1∶1組相比，糞便含水量有顯著差異（P＜0.05）。說明β?1，3/α?1，3?葡聚糖與副干酪乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、乳雙歧桿菌復(fù)配對便秘小鼠的糞便質(zhì)量、糞便含水量有顯著的改善和增加。其中β?1，3/α?1，3?葡聚糖與副干酪乳酸桿菌1∶1 組增加便秘小鼠糞便質(zhì)量、糞便含水量的效果最佳。

2.3 β?1，3/α?1，3?葡聚糖與益生菌復(fù)配對小鼠腸運(yùn)動(dòng)的影響

β?1，3/α?1，3?葡聚糖與益生菌復(fù)配對小鼠腸運(yùn)動(dòng)的影響見表3。

表3 β?1，3/α?1，3?葡聚糖與益生菌復(fù)配對小鼠腸運(yùn)動(dòng)的影響Table 3 Effects of β?1，3/α?1，3?glucan combined with probiotics on intestinal peristalsis in mice

由表3 可知，與陰性對照組相比，模型組小鼠的小腸墨汁推進(jìn)率極顯著降低（P＜0.01），表明灌胃鹽酸洛哌丁胺后，小鼠小腸蠕動(dòng)受到抑制。β?1，3/α?1，3?葡聚糖與副干酪乳酸桿菌1∶1 組、β?1，3/α?1，3?葡聚糖與鼠李糖乳桿菌1∶1 組與模型組相比，小腸墨汁推進(jìn)率極顯著增加（P＜0.01），β?1，3/α?1，3?葡聚糖與乳雙歧桿菌1∶1 組顯著增加（P＜0.05）。說明β?1，3/α?1，3?葡聚糖與副干酪乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、乳雙歧桿菌復(fù)配可以促進(jìn)腸道蠕動(dòng)。其中β?1，3/α?1，3?葡聚糖與副干酪乳酸桿菌1∶1 組促進(jìn)腸道蠕動(dòng)效果最佳。

綜上所述，β?1，3/α?1，3?葡聚糖與益生菌復(fù)配后可以促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，縮短胃腸運(yùn)輸時(shí)間，促進(jìn)便秘小鼠排便，增加糞便含水量，有效改善便秘。研究結(jié)果表明，β?1，3/α?1，3?葡聚糖與副干酪乳桿菌1∶1 組改善小鼠便秘效果最佳，β?1，3/α?1，3?葡聚糖與鼠李糖乳桿菌1∶1 組次之。

3 討論與結(jié)論

慢性便秘是胃腸臨床實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的最常見的疾病之一，在女性和老年人中尤為常見[21]。當(dāng)今社會(huì)，人們的精神經(jīng)常處于高度緊張的狀態(tài)，日常攝入過多的高蛋白、高脂肪食物，過少的膳食纖維；甚至有人通過節(jié)食來減肥，食物攝入量少，使得便秘的發(fā)病率逐年升高。而腸道又是人體內(nèi)最大的內(nèi)分泌組織，腸道菌群是在腸道內(nèi)生存的各種各樣的細(xì)菌群落，與腸道的健康息息相關(guān)。腸道菌群一般受衛(wèi)生習(xí)慣、飲食習(xí)慣和成長環(huán)境等多種因素影響，可將食物分解為短鏈脂肪酸、次級膽汁酸、氨基酸代謝物等[22]。這些代謝物可直接或間接影響宿主的生理和病理過程，對機(jī)體的健康有很大的影響。腸道微生物群紊亂會(huì)影響機(jī)體的平衡，干擾機(jī)體的新陳代謝，破壞腸道上皮細(xì)胞，引起炎癥，從而導(dǎo)致疾病[23]。

目前治療便秘的藥物多為刺激性瀉藥，但是這些藥物僅能短期內(nèi)緩解便秘而不能做到根治，而且長期服用還會(huì)產(chǎn)生副作用。大量服用滲透性瀉藥會(huì)造成結(jié)腸運(yùn)輸時(shí)間增長[24]。便秘人群急需作用溫和且安全有效無副作用的產(chǎn)品[25]。目前已有使用益生菌及其他來源的β?葡聚糖等多種原料復(fù)配來緩解便秘，但是因?yàn)棣?葡聚糖來源不同，所以功效不穩(wěn)定。新食品原料β?1，3/α?1，3?葡聚糖，通過急性及亞慢性毒理試驗(yàn)表明其安全無毒，在食品中使用不會(huì)對人類健康構(gòu)成風(fēng)險(xiǎn)。因此開展復(fù)配產(chǎn)品通便功能對比研究對于后續(xù)產(chǎn)品的開發(fā)具有重要作用。

本研究將β?1，3/α?1，3?葡聚糖與益生菌復(fù)配后在小鼠體內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明與模型組相比，灌胃β?1，3/α?1，3?葡聚糖與益生菌復(fù)配樣品的小鼠首粒黑便排出時(shí)間、6 h 黑便粒數(shù)、糞便質(zhì)量、糞便含水量、墨汁推進(jìn)率均有顯著差異。結(jié)果表明β?1，3/α?1，3?葡聚糖復(fù)配副干酪乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、乳雙歧桿菌能夠促進(jìn)腸道蠕動(dòng)、縮短排便時(shí)間、增加糞便持水量，有效改善小鼠便秘。研究結(jié)果中β?1，3/α?1，3?葡聚糖與副干酪乳桿菌1∶1 組改善小鼠便秘效果最佳，β?1，3/α?1，3?葡聚糖與鼠李糖乳桿菌1∶1 組次之。表明β?1，3/α?1，3?葡聚糖與益生菌復(fù)配可顯著改善鹽酸洛哌丁胺誘導(dǎo)的便秘小鼠的癥狀，促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，縮短胃腸運(yùn)輸時(shí)間，促進(jìn)便秘小鼠排便，增加糞便含水量，有效改善便秘。

本研究為β?1，3/α?1，3?葡聚糖與益生菌復(fù)配的潤腸通便作用及開發(fā)β?1，3/α?1，3?葡聚糖功能性產(chǎn)品提供依據(jù)。后續(xù)仍需要對β?1，3/α?1，3?葡聚糖復(fù)配益生菌的通便作用的確切機(jī)制進(jìn)行深入研究。