低聚木糖乳饮料对肠道菌群调节功效研究

高增丽，杨永龙，刘红霞，刘彦宏，曹文慧，乌 云，李洪亮，母智深

（内蒙古蒙牛乳业（集团） 股份有限公司，内蒙古呼和浩特 011500）

0 引言

在正常的机体肠道健康环境下，益生菌菌群可以获得充足的营养，生长旺盛增殖快速，一定程度上抑制有害菌群；一旦人体肠道菌群结构失衡，有害菌菌群趁机大量增殖，消耗营养物质，代谢产生有害物质，此时有益菌群生长增殖受到抑制，从而恶性循环，菌群失衡的情况更严重，肠道环境更恶劣[1-3]。当肠道菌群严重失衡时摄入低聚木糖，缺乏营养的肠道内以双歧杆菌和乳酸菌等为首的有益菌可选择性利用低聚糖代谢生长，如果持续摄入低聚木糖，有益菌菌群会快速增殖反而抑制有害菌的生长，逐渐恢复到原有的菌群平衡[4-8]。

低聚木糖调节肠道菌群的机理：肠道代谢低聚木糖后产生大量乙酸、乳酸等短链脂肪酸，既可以被人体小肠吸收，又可以使肠道的pH值下降呈酸性，抑制有害菌[9]。同时，益生菌代谢低聚木糖产酸后可以提高机体肠道内渗透压，低聚木糖具有抗感染保护机制。当低聚糖被机体摄入后，除了对益生菌产生影响外，还可以与病原菌结合，使肠道有害菌不黏附在肠道细胞壁上，易于随粪便排出[10]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

白砂糖，中粮屯河股份有限公司提供；生牛乳，现代牧业集团提供；小鼠饲料，苏州双狮实验动物饲料科技服务有限公司提供。

低聚木糖，山东龙力集团提供；羧甲基纤维素钠，赫克力士化工（江门）有限公司提供；柠檬酸，潍坊英轩实业有限公司提供；乳酸，郑州天润乳酸有限公司提供；去离子水，实验室自制；纯净水，工厂自制。

BLB培养基、LBS培养基、EMB培养基、叠氮钠-结晶紫-七叶苷培养基、TSC培养基、改良GAM培养基，北京路桥技术有限责任公司提供。

1.2 仪器与设备

PB2002-N型电子天平、AB204-N型电子天平，METTLER公司产品；电动搅拌器，IKA公司产品；SK2200HP型超声波清洗机，上海科导超声仪器有限公司产品；超净台，苏州安泰空气技术公司产品；全自动高压灭菌器，HIRAYAMA公司产品；恒温培养箱，上海福玛实验设备有限公司产品；数显鼓风干燥箱，上海博迅实业有限公司设备制造厂产品；pH计，Sartorius公司产品；2000型均质机，APV公司产品；电冰箱，容声公司产品；电磁炉，苏泊尔公司产品；稳定性分析仪，LUM公司产品；粒径分析仪，Beckman公司产品；流变仪，Brookfield公司产品；色度仪，KONICA MINOLTA公司产品；气相色谱仪，Agilent公司产品；全自动热脱附仪，Markes公司产品；混料系统，Fluke公司产品；巴氏杀菌系统、UHT杀菌机、无菌罐、无菌灌装机，Tetra Pak公司产品。

1.3 试验方法

根据《保健食品检验与评价技术规范（2003）中调节肠道菌群功能检测方法》：

（1） 试验原料。灭菌含乳饮料（含低聚木糖XOS）。

（2） 试验动物。清洁级ICR小鼠：雄性，18～20 g，40只。由上海斯莱克实验动物有限责任公司提供，饲养室温度20～25℃，相对湿度40%～70%。

（3） 剂量设计。样品人体推荐剂量为500mL/60kg·d体重。由于样品推荐剂量过大，超过动物最大承受量，试验使用厂方提供的浓缩物，浓缩倍数为100 mL奶浓缩成10 g奶粉，相当于人体推荐剂量为每日50 g/60 kg体重。试验设低、中、高3个剂量，即4.17，8.33，15.00 g/kg体重，相当于人体推荐剂量的5，10，18倍；另设阴性对照组，喂养时间为14 d。

（4）样品处理。根据试验剂量设计要求，分别取样品浓缩物4.17，8.33，15.00 g，加蒸馏水至30 mL，即成低、中、高3个剂量组的供试液，按0.6 mL/20 g体重的容量对小鼠进行灌胃。阴性对照组给予同等体积的蒸馏水。

（5） 给样途径。灌胃，灌胃容量为0.6mL/20g·bw。

1.4 数据处理

采用SPSS 13.0软件进行方差分析统计。

2 结果与分析

2.1 低聚木糖对小鼠体重的影响

样品对小鼠体重的影响见表1。

表1 样品对小鼠体重的影响 （lg CFU/g，X±SD）

由表1可见，样品各剂量组与阴性对照组比较，试验末体重和增重均无显著性差异（p＞0.05）。

2.2 低聚木糖对小鼠肠道双歧杆菌的影响

菌接种培养见表2。

表2 菌接种培养

2.3 低聚木糖对小鼠肠道乳杆菌的影响

样品对小鼠肠道双歧杆菌的影响见表3。

表3 样品对小鼠肠道双歧杆菌的影响 （lg CFU/g，X±SD）

由表3可见，试验末各剂量组与阴性对照组比较，高剂量组（15.00 g/kg） 双歧杆菌数明显高于阴性对照组（p＜0.05）；试验前后（15.00 g/kg） 双歧杆菌数有明显增加（p＜0.01）。

2.4 木糖对小鼠肠道肠球菌的影响

样品对小鼠肠道肠球菌的影响见表4。

由表4可见，肠球菌数试验末各剂量组与阴性对照组比较，均无明显性差异（p＞0.05）；各剂量组自身试验前后比较，也均无显著性差异（p＞0.05）。

2.5 低聚木糖对小鼠肠道产气荚膜梭菌的影响

样品对小鼠肠道产气荚膜梭菌的影响见表5。

表4 样品对小鼠肠道肠球菌的影响 （lg CFU/g，X±SD）

表5 样品对小鼠肠道产气荚膜梭菌的影响（lg CFU/g，X±SD）

由表5可见，肠杆菌数试验末各剂量组与阴性对照组比较，高剂量组（15.00 g/kg）产气荚膜梭菌明显低于阴性对照组（p＜0.05）；试验前后（15.00 g/kg） 产气荚膜梭菌数明显减少（p＜0.05)。

3 结论

含低聚木糖酸乳饮料浓缩样品前后对小鼠体重无显著影响，高剂量组小鼠肠道内双歧杆菌、乳杆菌与阴性对照组比较数量有明显增加，而肠球菌、肠杆菌数量无显著性差异，产气荚膜梭菌数量显著降低。这说明低聚木糖对小鼠体重无显著影响，因对小鼠肠道菌群具有调节功能，含低聚木糖的酸乳饮料具有增加肠道双歧杆菌、乳酸杆菌数量，促进双歧杆菌、乳酸杆菌的生长繁殖，并有效抑制产气荚膜梭菌的数量。综合上述结果，可以初步确定低聚木糖适合添加在酸乳饮料中，调节小鼠肠道菌群，维持肠道益生菌的优势地位，保护小鼠肠道环境正常生长。