雪莲果低聚果糖体外对肠道菌生长的影响

赵红玲，郝婷，王小青，邓淑华，高杨，尹志峰，王良友（河北省中药研究与开发重点实验室，承德医学院中药研究所，河北承德067000）



雪莲果低聚果糖体外对肠道菌生长的影响

赵红玲，郝婷，王小青，邓淑华，高杨，尹志峰，王良友*
（河北省中药研究与开发重点实验室，承德医学院中药研究所，河北承德067000）

摘要：研究雪莲果低聚果糖体外对双歧杆菌和大肠杆菌生长的影响，及比较不同来源低聚果糖的作用。测定不同时间、不同浓度及不同来源低聚果糖的双歧杆菌和大肠杆菌发酵液的pH和吸光度（600 nm）。结果显示雪莲果低聚果糖浓度为2.0%对双歧杆菌的增殖效果最好；雪莲果低聚果糖增殖双歧杆菌和抑制大肠杆菌的作用与2种低聚果糖基本无差异，且具有降低pH的作用。该结果提示雪莲果低聚果糖具有调整肠道菌群的作用。

关键词：雪莲果；低聚果糖；双歧杆菌；大肠杆菌

低聚果糖，也称蔗果低聚糖或果寡糖[1]（Fruc tooligosaccharides，简称FOS），通过促进双歧杆菌增殖表现出一些生理功能，如提高人体免疫力、抑制肠道有害菌生长等，具有生物学屏障、控制内毒素血症、预防和治疗细菌性腹泻、抗肿瘤、营养、延缓衰老等作用[2]。正常成人肠道内含有近500种细菌，菌群的平衡对维持人体身健康十分重要。双歧杆菌和大肠杆菌分别是肠道中的优势厌氧菌和需氧菌，双歧杆菌是人体健康的重要标志之一。

雪莲果（Smallan snnchifalius），菊科多年生草本植物，雪莲果低聚果糖（Smallan snnchifalius FOS，下文简称SFOS）含量是所有植物中最高的，达到干物质60 %～ 72 %[3]。目前国内对雪莲果的利用还处于制成干果、果酱、果酒、干粉、糖浆、果醋的开发阶段，而对于雪莲果营养成分、功效作用的研究和开发报道很少。因此，本研究针对现状采用自制的SFOS，进行了双歧杆菌增殖的研究，并与2种不同来源的低聚果糖进行了组分测定，比较了3种低聚果糖对双歧杆菌和大肠杆菌体外生长的作用。

1　材料与方法

1.1材料

1.1.1培养基

双歧杆菌TPY培养基、BBL琼脂培养基、大肠杆菌LB培养基：北京双旋微生物培养基制品厂。

1.1.2菌株

大肠杆菌：正常健康人肠道分离株（河北省中药研究与开发重点实验室保藏）；双歧杆菌（金双歧三联菌片）：取0.1g菌粉无菌条件下加入生理盐水充分溶解，混合均匀，继续用无菌生理盐水释至10-9倍，凃板至BBL琼脂培养基上，筛选双歧杆菌单菌落分离保藏[4]。1.1.3材料

低聚果糖：SFOS（河北省中药研究与开发重点实验室自制）；低聚果糖A：广东量子高科微生态健康产业有限公司；低聚果糖B：山东保龄宝生物技术有限公司；蔗果三糖（纯度99.7 %）、蔗果四糖（纯度99.5 %）、蔗果五糖（纯度94.4%）：上海惠城生物科技有限公司。1.2仪器

753紫外分光光度计：上海光谱仪器有限公司；Agilent 1200液相色谱仪：美国Agilent公司，检测器为ELSD；SPH-100B恒温震荡培养箱：上海世平实验设备有限公司；HC-JH-131超净工作台：北京鑫宏程洁净工程技术有限公司；PHS-3C型数显酸度计：上海佑科仪器仪表有限公司。

1.3方法

1.3.1菌体培养

双歧杆菌和大肠杆菌分别于TPY和LB培养基中培养12 h，作为菌液备用。

1）分别配制50 mL TPY培养基，以2 %葡萄糖为对照组，试验组分别加入0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5% 的SFOS。取制备好的双歧杆菌菌液0.5 mL接种，每隔12 h检测各培养基的吸光度和pH。

2）分别配制50 mL TPY培养基和50 mL LB培养基，以2 %葡萄糖为对照组，试验组分别加入2.0 %的SFOS、2.0 %的低聚果糖A、2.0 %的低聚果糖B。取制备好双歧杆菌和大肠杆菌菌液0.5 mL分别接种于TPY和LB培养基，每隔12 h检测各培养基的吸光度和pH[5]。1.3.2 HPLC组分测定色谱条件

色谱柱：华谱XAmide（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流动相：乙腈∶水=75∶25；流速：1 mL/min；进样量：10 μL；柱温：30℃。漂移管温度70℃，氮气体积流量3.5 L/min。1.3.3吸光度测定[6]

将细菌培养液摇匀后立即抽取1 mL于4 mL无菌水中，UV-753分光光度计于600 nm处测A值，以每管细菌培养液的初始A0值为对照，记录培养12、24、48 h后相对于初始A0值的增长值ΔA。

2　结果与分析

2.1 SFOS对双歧杆菌生长的影响

SFOS对双歧杆菌生长的影响如表1所示。

由表1可知，添加不同浓度SFOS与双歧杆菌对照组相比，不同浓度的ΔA12均表现出了增殖作用（P<0.05）；随着时间延长浓度为2.0 %的ΔA48仍显示出增殖作用（P<0.05），说明SFOS添加浓度为2.0 %对双歧杆菌增殖作用效果最好。

表1 SFOS对双歧杆菌生长的影响（±s，n=3）Table 1 The influence on the growth of Bifidobacteria

表1 SFOS对双歧杆菌生长的影响（±s，n=3）Table 1 The influence on the growth of Bifidobacteria

注：*表示P<0.05，**表示P<0.01。

分组　12h（ΔA12）　24h（ΔA24）　48h（ΔA48）对照　0.043±0.002　 0.248±0.014　 0.330±0.034 0.5 % SFOS　 0.068±0.009**　 0.258±0.010　 0.345±0.019 1.0 % SFOS　 0.078±0.004*　 0.307±0.013*　 0.364±0.008 1.5 % SFOS　 0.080±0.008*　 0.322±0.009*　 0.393±0.012 2.0 % SFOS　 0.077±0.011*　 0.375±0.014*　 0.464±0.011* 2.5 % SFOS　 0.076±0.008*　 0.305±0.011*　 0.357±0.029

2.2低聚果糖成分的测定

3种低聚果糖成分的HPLC测定结果如图1所示。

图1 3种低聚果糖成分图谱Fig.1 The graph of three different sources of FOS

通过对3种低聚果糖成分的HPLC测定结果可知，低聚果糖A、低聚果糖B都是以蔗果三糖、蔗果四糖为主要成分；SFOS的3种成分含量均衡，且蔗果五糖含量明显高于低聚果糖A、低聚果糖B。

2.3 3种低聚果糖对双歧杆菌和大肠杆菌生长的影响3种低聚果糖对双歧杆菌生长的影响如表2所示。

表2 3种低聚果糖对双歧杆菌生长的影响（x±s，n=3）Table 2 The influence on the growth of Bifidobacterium among three different sources of FOS

由表2可知，3种低聚果糖与双歧杆菌对照组相比，在ΔA48数据分析，均具有促进双歧杆菌生长的作用（P<0.05）；仅SFOS在ΔA12、ΔA24显示出增殖作用（P<0.05）；除在ΔA24显示SFOS与低聚果糖A作用有差异（P<0.05）外，3种低聚果糖对于促进双歧杆菌生长的作用没有显著性差异（P＞0.05）。

3种低聚果糖对大肠杆菌生长的影响如表3所示。

表3 3种低聚果糖对大肠杆菌生长的影响（x±s，n=3）Table 3 The influence on the growth of E. coli among three different sources of FOS

由表3可知，3种低聚果糖与大肠杆菌对照组比较，在ΔA24、ΔA48数据分析，均具有抑制大肠杆菌生长的作用（P<0.05）；而SFOS在ΔA12也显示出较强的抑制作用（P<0.01）；3种低聚果糖对于抑制大肠杆菌的生长作用没有显著性差异（P＞0.05）。

2.4 SFOS对大肠杆菌和双歧杆菌培养pH的影响

SFOS对大肠杆菌和双歧杆菌培养pH的影响如图2所示。

图2 pH时间曲线Fig.2 The time curve of pH

通过试验结果（见图2A）可知，添加2 %的SFOS培养双歧杆菌与对照比较，维持酸性pH环境，有利于双歧杆菌增殖；添加2 %的SFOS培养大肠杆菌与对照比较（见图2B），大肠杆菌生长环境pH明显降低，抑制了大肠杆菌的生长[7]。说明SFOS代谢产生的乙酸降低pH，对致病菌可产生生物拮抗作用，利于调整肠道菌群。

3　结论与讨论

植物低聚果糖最为引人注目的生理特性是它能明显改善肠道内微生物种群比例，此特性使其在保健品和食品等领域具有广泛的应用价值，近几年低聚果糖的产品风靡日、欧、美等市场。雪莲果因其低聚果糖含量高，被列为世界无公害纯天然第三代药用型水果，还可应用于食品生产中作为功能食品基料等，具有广阔的开发前景。

体外试验结果显示雪莲果低聚果糖的添加浓度为2 %对双歧杆菌增殖作用效果最好，与低聚果糖A、低聚果糖B相比，添加雪莲果低聚果糖12 h即显示出了抑制大肠杆菌的作用和对双歧杆菌的增殖效果，起效快、作用时间长，表现出较好的时效性，初步分析与其组成中的蔗果五糖含量较高相关，还需要进一步试验论证。本结果对雪莲果低聚果糖功效成分的研究，并为其开发成具有调整肠道菌群作用的功能性食品提供参考。

参考文献：

[1]陈湖南,陈晓林.低聚果糖在各国的法规发展历程[J].食品工业科技,2014,35(6): 44-45

[2]刘重阳,陈东风.肠道菌群在炎症性肠病发病中的作用[J].重庆医学, 2009, 5(10): 1251-1253

[3]张会香,杨世军,郑伟婵.雪莲果中SOF的提取工艺及特性研究[J].食品研究与开发,2014,35(10):13-16

[4]熊德鑫.厌氧体菌分离和鉴定方法[M].南昌:江西科技出版社, 1986:9-11

[5]黄秀梨,辛明秀.微生物学实验指导[M].北京:高等教育出版社, 2008:53-60

[6]湛学军,谢大泽,汤幽,等.几丁聚糖对双歧杆菌体外生长的影响[J].中国微生态学杂志,2014,26(9):1023-1026

[7]李向阳,邵卫华,刁恩杰,等.温度、pH、药物对大肠杆菌抑制作用的量热法研究[J].食品科学,2007,28(6):252-255

Impact of the FOS from Smallan snnchifalius on the Growth of Bifidobacterium and Escherichia Coli in Vitro

ZHAO Hong-ling，HAO Ting，WANG Xiao-qing，DENG Shu-hua，GAO Yang，YIN Zhi-feng，WANG Liang-you*
（The Key Laboratory of Chinese Medicine Research and Development of Hebei Province，Institute of Chinese

Materia Medica，Chengde Medical College，Chengde 067000，Hebei，China）

Abstract：The objectives were to study the impact of FOS from Smallan snnchifalius on the growth of Bifidobacterium and Escherichia coli，and to compare the effect with different sources of FOS. The pH and absorbance of Bifidobacterium and E. coli were measured at different time，different concentrations and sources of FOS . The best proliferation concentrations were 2.0 %. There were no significant difference with two other FOS on the proliferation of Bifidobacterium and inhibition of E. coli，and the FOS from Smallan snnchifalius had a role in lowing the pH. The results suggested that FOS from Smallan snnchifalius had to adjust the role of intestinal flora.

Key words：Smallan snnchifalius；FOS；Bifidobacterium；E. coli

收稿日期：2015-01-09

*通信作者：王良友（1970—），男，副教授，研究方向：多肽药物研发。

作者简介：赵红玲（1977—），女（蒙古），助理研究员，硕士研究生，研

基金项目：河北省海外高层次人才“百人计划”资助项目（E201200002）

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.03.021

究方向：生物活性多肽药物的研发。