美国:首次发现可溶性膳食纤维在小鼠肠道菌群失衡时会引发肝癌

正人们对菊粉、果胶和低聚果糖等膳食纤维的认知可能需要修正。近日,美国托莱多大学Matam Vijay-Kumar博士领导的团队在国际顶级期刊Cell上发表一项重要的研究。他们发现,给那些肠道微生物失衡的生理缺陷型模式小鼠喂食精制的可溶性膳食纤维菊粉,会导致40%的小鼠出现原发性肝癌。当给野生型小鼠喂食高脂食物并配之以菊粉时,同样也导致肝癌的发生。而将菊粉换成另外两种可溶性膳食纤维——果胶和低聚果糖     

低聚果糖与小麦纤维--复合膳食纤维调节肠道菌群作用的研究

对低聚果糖与小麦纤维复合膳食纤维调节肠道菌群作用进行研究,研究方法依照《保健食品检验与评价技术规范-2003版》之“调节肠道菌群作用检验方法”。结果表明,该复合膳食纤维产品,在15d动物实验和14d人体实验中,双歧杆菌和乳杆菌数量均有极显著增加,摄入该复合膳食纤维产品具有调节肠道菌群的保健作用。     

基于PCR-DGGE分析抗性淀粉对高脂饮食HFA小鼠肠道菌群的影响

本文研究了香蕉抗性淀粉对高脂饮食菌群人源化小鼠(HFA)肠道菌群的调控效果。将30只肠道菌群人源化昆明小鼠随机分为3组(10只/组),分别饲喂普通饮食、高脂饮食和高脂饮食+抗性淀粉。提取第0周和第8周新鲜粪便DNA,比较用16S r DNAV6-V8区段特异性引物扩增产物,以PCR-DGGE技术手段检测抗性淀粉组、高脂饮食组和普通饮食组肠道菌群差异。第0周,三组小鼠菌群总菌丰富度,多样性指数和均匀度无显著差异(p0.05),小鼠和粪便供者之间菌群相似性为36%;三组小鼠肠道菌群相似性达到60-93%,PCA分析显示三组小鼠的数据点都聚在一起,说明在干预前无明显差异,适用于分析抗性淀粉对肠道菌群的影响;膳食干涉第8周后小鼠肠道菌群的多样性指数和丰富度数值,抗性淀粉组都极显著低于高脂组和普通饲料组(p0.01),PCA分析也显示三组小鼠肠道菌群各组的数据点都分布在不同区域,说明抗性淀粉对高脂饮食HFA小鼠肠道菌群结构产生显著影响。     

膳食纤维对有害元素吸附的研究

采用体外实验模拟人体胃和肠道的pH环境,探讨了小麦纤维、大豆纤维、水果纤维以及由三者和低聚果糖组成的复合膳食纤维“清多冲剂”对汞离子、铅离子和亚砷酸根离子的吸附作用,为功能性复合膳食纤维产品的研发提供依据。     

非消化寡糖对小鼠免疫调节的影响

为探讨低聚果糖、低聚木糖和低聚半乳糖3种非消化寡糖及其组合对小鼠的免疫调节作用,将140只雌性BALB/c小鼠随机分为7组(空白对照组、低聚果糖组、低聚木糖组、低聚半乳糖组、低聚木糖与低聚半乳糖复合组、低聚木糖与低聚果糖复合组、低聚半乳糖与低聚果糖复合组),各组分别以400mg/kg的剂量进行灌胃,每天1次,连续15d。通过测定免疫器官指数、巨噬细胞吞噬能力、血清溶血素水平、DTH迟发型变态反应程度、脾淋巴细胞增殖水平等指标,评价不同非消化寡糖及其组合对小鼠的免疫调节作用。结果显示,单一寡糖灌胃组与组合寡糖灌胃组小鼠各项免疫指标均显著(P0.05)或极显著(P0.01)高于对照组;组合寡糖灌胃组小鼠各项免疫指标均高于单一寡糖灌胃组,其中低聚木糖与低聚半乳糖(2∶3,质量比)复合灌胃组效果最好。以上研究结果表明,非消化寡糖能够增强小鼠的免疫应答能力且对其进行组合有更好的效果。     

马铃薯淀粉加工副产物——薯渣的综合利用

薯渣是马铃薯淀粉加工的主要副产物之一,主要由淀粉、纤维素、半纤维素、果胶、蛋白质、游离氨基酸、矿物质和脂肪等组成。目前,国内外主要还是将薯渣作为动物饲料。最新研究进展表明,薯渣可用于发酵生产高品质饲料、生产酒精,提取果胶以及制备膳食纤维、活性炭等。     

菊苣低聚果糖的研究与开发

菊苣低聚果糖是从菊苣根中提取的果聚糖,又被称为菊糖,是一种低聚果糖,菊糖不被有机体消化吸收而能被肠道微生物利用,进行肠内发酵,产生益生素作用和其他多种生理营养功能。在欧洲,功能性食品菊糖被广泛的应用于食品行业,特别是作为膳食纤维。本文主要介绍菊糖的成分、来源、消化后的生理功效以及作为膳食纤维的原因。     

膳食纤维强化冻干山楂果对小鼠肠道健康的影响

本文研究了添加10%山楂膳食纤维的冻干山楂果(按质量比9:1)对小鼠肠道健康的影响。将小鼠按体重质量随机分为4组,分别为溶剂对照组和受试物1、2和4 g/(kg·d)剂量组。灌胃6周后,试验结束前连续3 d收集小鼠新鲜粪便,测定粪便质量、水分、pH值和短链脂肪酸(SCFA)含量。试验结束空腹过夜条件下测体重,处死小鼠,分离盲肠和结肠并测定质量;取盲肠和结肠内容物测定pH和盲肠酵解产物SCFA的含量;测定盲肠和结肠内容物中的双歧杆菌、肠杆菌、肠球菌、乳杆菌和产气荚膜梭菌的数量。分析添加10%山楂膳食纤维的冻干山楂果对小鼠肠道健康的影响。各剂量组与溶剂对照组相比,各项检测指标存在显著性差异(p0.05),结果表明添加10%山楂膳食纤维的冻干山楂果对小鼠肠道内环境健康具有改善调节作用。     

低聚果糖对细菌在小鼠肠道定植的影响

低聚果糖(FOS)是一种研究广泛的益生元,可以到达结肠被肠道细菌利用,从而调节肠道菌群的目的。本文以能利用FOS的大肠杆菌M52、克雷伯氏菌h26和植物乳杆菌ST-III为对象,研究FOS对3株菌在小鼠肠道内定植的影响。给小鼠灌胃1×1011CFU的菌株,在第1,2,3,5,7和9天分别收集各组小鼠的粪便。试验发现,大肠杆菌M52能在小鼠肠道内存留7～9 d,低聚果糖对其定植无影响;低聚果糖能促进克雷伯氏菌h26在小鼠肠道内的定植,由2 d变为9 d;低聚果糖对植物乳杆菌ST-III在小鼠肠道内定植有促进作用。由此得出结论:低聚果糖对细菌在肠道内定植具有不同的调节作用,存在菌种差异性。     

低聚糖与水溶性膳食纤维对婴儿肠道菌群益生作用研究

目的:通过体外静置培养,分析低聚糖包括低聚果糖(FOS)、低聚半乳糖(GOS)和水溶性膳食纤维——聚葡萄糖(POL)对婴儿肠道菌群的益生作用。方法:取完全母乳喂养的新鲜婴儿粪便,加已灭菌的磷酸盐缓冲液,离心,取其上清液按10%的体积比加到培养基中,在厌氧箱中静置培养,在不同时间取样,测定婴儿肠道的菌落状态及其各种肠道菌群的数量变化,用益生指数(PI)表示;通过测定不同时间代谢产物的pH来判断低聚糖和水溶性膳食纤维的抗发酵能力,和被降解速率,最后分析代谢产物中的短链脂肪酸(SCFA)含量,综合比较它们的益生作用。结果分析,FOS、GOS、POL都有一定的益生作用,POL的抗发酵能力比较显著。     

5 种食品原料对高脂饮食诱导的肥胖大鼠肠道菌群和短链脂肪酸的影响

香蕉粉、魔芋精粉、抗性糊精、玉米淀粉以及左旋肉碱这5 种食品原料据报道都有减肥功能,但它们对肠道微生物和代谢产物的影响以及与肠道菌群相关的减肥机制的差异尚不清楚。本研究采用16S rRNA测序检测肥胖大鼠肠道内容物,并通过高效液相色谱法（high performance liquid chromatography,HPLC）测定粪便中短链脂肪酸的含量。结果显示：益生菌属Ruminococcus_2、Coprococcus_2和Ruminiclostridium_5分别在玉米淀粉、香蕉粉和抗性糊精组中富集。Spearman相关性分析和典型关联分析（canonical correlation analysis,CCA）结果表明,肠道微生物的变化与糖脂代谢相关的生化参数密切相关。以可溶性膳食纤维为主的原料（魔芋粉和抗性糊精）和以不可溶性膳食纤维（抗性淀粉）为主的原料（香蕉粉和玉米淀粉）对短链脂肪酸的产生能力贡献度相当,均优于左旋肉碱。5 种原料增殖肠道益生菌、抑制有害菌的效果依次为抗性糊精＞香蕉粉＞玉米淀粉＞魔芋精粉,增加短链脂肪酸含量的能力依次为香蕉粉＞抗性糊精＞玉米淀粉＞魔芋精粉,而左旋肉碱对肠道菌群和短链脂肪酸几乎没有什么影响。CCA结果显示,糖脂代谢生化指标与肠道微生物群落的相关程度为空腹血糖水平＞高密度脂蛋白胆固醇水平＞总胆固醇水平＞低密度脂蛋白胆固醇水平＞总甘油三酯水平。Spearman相关性分析表明Ruminococcus_2与丁酸含量呈正相关,Escherichia.Shigella与乙酸、丁酸和总短链脂肪酸含量呈正相关。     

EFFECT OF DIETARY FIBER ON THE PREVENTION OF LIVER LIPID ACCUMULATION INDUCED BY HIGH POLYUNSATURATED OIL

This study investigated whether dietary fiber can prevent the accumulation of liver lipids due to the ingestion of polyunsaturated oil. Fifteen percent fish oil (FO) was added to the basal diet as a source of polyunsaturated oil. Ten percent cellulose, pectin, guar gum, konjac mannan or gum Arabic was mixed in the diet as a source of dietary fiber. Commercial Purina rat chow was used as a control and a fiber-free (blank) diets were also employed in the study. Each experimental diet was fed to each group of 6 Wistar rats for 8 weeks. Fish oil feeding lowered the plasma triacylglycerols (TG) and cholesterol (CS) levels. Rats fed a fiber-free diet had higher liver weights indicating hepatomegaly and a marked accumulation of liver lipids. With the exception of cellulose and gum Arabic, the inclusion of dietary fiber in FO diets lowered the plasma total lipids and CS; plasma TG was unchanged. Pectin and guar gum enhanced the CS-lowering effect of the FO diet. All of the test fibers, but especially pectin and guar gum, reduced the accumulation of total lipids, TG and CS in rat liver caused by dietary FO. Hepatic glucose-6-phosphate dehydrogenase activity was reduced in rats fed FO, but dietary fiber had no effect on the activity of this enzyme.     

膳食纤维对大鼠钙平衡及骨生物力学性能的影响

目的：研究不同结构的膳食纤维对钙平衡及生物力学性能的影响。方法：以大鼠作为动物模型分组饲养,分别饲喂含有50 g/kg麦麸、纤维素、木聚糖、果胶、菊粉、魔芋胶及其混合物的饲料。利用原子吸收光谱法检测饲料、粪便、尿样、股骨中钙含量;利用电解质分析仪测定血清中的总钙、游离钙、结合钙浓度;用三点弯曲法检测股骨的最大载荷。比较摄入不同膳食纤维大鼠钙吸收、血钙水平、尿钙流失、钙保留率、骨钙含量、骨的生物力学性能等参数的差异。结果：在钙吸收率方面,麦麸、纤维素组高于木聚糖、果胶、菊粉、魔芋组,其中木聚糖和魔芋组与麦麸组具有极显著差异（P<0.01）;在尿钙日排出量方面,木聚糖和纤维素组低于其余各组;在钙保留率方面,果胶组最低,处于负钙平衡;在血清钙水平方面,麦麸组血清游离钙浓度和其余实验组没有显著性差异（P>0.05）,但麦麸组结合钙和总钙浓度均高于其他各组;在骨钙含量和骨生物力学性能方面,果胶组明显低于其他各组,木聚糖组的骨最大载荷高于其他各组。结论：麦麸和纤维素等低发酵型膳食纤维的肠道钙吸收率高于木聚糖、果胶、菊粉、魔芋等高发酵型膳食纤维;木聚糖有助于提高大鼠骨生物力学性能;不同膳...     

多孔淀粉对卵巢切除大鼠脂质代谢的影响

目的:研究多孔淀粉对卵巢切除大鼠脂质代谢的影响。方法:将24只雌性SD大鼠按体质量随机分为3组,其中一组进行伪切除手术,其余两组进行双侧卵巢切除手术,手术后恢复1周,分别饲喂相应饲料。4周后,检测大鼠血脂、肝脂、粪便中中性固醇含量和胆汁酸含量以及肠道中典型微生物数量、短链脂肪酸浓度等指标。结果:多孔淀粉的替代添加可以显著降低大鼠血浆中甘油三酯(triglyceride,TG)、TG与高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)的比值(TG/HDL-C)、肝脏中总胆固醇(total cholesterol,TC)、TG和脂肪总质量,显著减少腹部脂肪堆积(P0.05);显著增加粪便中中性固醇和胆汁酸的排泄量(P0.05);同时促进肠道中益生菌增殖和短链脂肪酸浓度的提高。结论:多孔淀粉对雌激素缺乏引起的高脂血症具有较好的降脂、降胆固醇效果,对内源性脂质代谢紊乱具有较好的缓解作用。     

Short-chain fatty acids in control of energy metabolism

Short-chain fatty acids (SCFAs), especially acetate, propionate and butyrate, are the end products from the intestinal microbial fermentation of dietary fibers and resistant starch. It has been well documented that plasma and colonic SCFAs are associated with metabolic syndromes. Recently, the involvement of SCFAs in energy homeostasis regulation has been extensively studied. The importance of SCFAs on energy metabolism has highlighted the potential of modulating SCFAs as a nutritional target to prevent and counteract metabolism disorders and its associated diseases such as obesity and type 2 diabetes. Here, we summarize the current knowledge about the biological properties of SCFAs with their impact on the energy homeostasis.     

山楂、麦芽及膳食纤维对维生素缺乏幼鼠肠道功能的影响

维生素类微量营养成分缺乏在儿童中普遍存在,针对此问题,本研究以断奶鼠为模型动物,评估在VB1、VB2、VB6和VA缺乏状态下,山楂和麦芽及其与膳食纤维复合对肠道功能的改善作用。结果显示,高剂量山楂和麦芽组、高剂量复合组都能够显著促进模型组小鼠的肠运动性。与正常对照组相比,维生素缺乏导致大鼠的体质量增量、摄食量和饲料利用率分别显著降低了34.29%、17.78%和19.24%（P＜0.05）,空肠和回肠的绒毛高度和隐窝深度比值分别显著降低了37.30%和36.79%（P＜0.05）,粪便中乙酸和总短链脂肪酸（short chain fatty acid,SCFA）含量分别显著降低了37.63%和43.87%（P＜0.05）。与维生素缺乏模型组相比,高剂量山楂和麦芽组显著改善了维生素缺乏大鼠的摄食量和体质量增量,其中摄食量和体质量增量分别增加了7.84%和14.77%（P＜0.05）,低剂量复合组的食物利用率显著提高11.58%。与维生素缺乏模型组相比,高剂量山楂和麦芽组和低剂量复合组的空肠绒毛高度和隐窝深度的比值分别显著增加了52.65%和47.35%（P＜0.05）;高剂量山楂和麦芽组粪便中乙酸和总SCFA含量分别显著提高了46.86%和78.00%（P＜0.05）,低剂量复合组粪便中乙酸和总SCFA含量分别显著提高了43.74%和44.91%（P＜0.05）。高剂量复合物组会使得肠道菌群中副拟杆菌过度生长,降低菌群多样性,引起菌群失调。高剂量山楂和麦芽组可调控维生素缺乏大鼠肠道菌群结构,增加乳杆菌属和阿克曼氏菌属的丰度。综上表明,高剂量山楂和麦芽组对大鼠肠道菌群具有一定的改善作用,低剂量复合组与高剂量山楂和麦芽组对肠道菌群的影响相似度较高,都能促进产SCFA特定菌属的生长,提高肠道SCFA含量,改善肠道组织形态,从而改善维生素缺乏大鼠肠道吸收功能,促进机体生长发育,实验结果可为功能食品的开发提供科学依据。     

菊粉和大豆膳食纤维对牛肉饮食的小鼠肠道菌群及其代谢产物的改善作用

红肉的大量摄入会导致其未消化成分经肠道菌群发酵形成有害代谢产物,从而破坏肠稳态,增加患结肠癌、心血管疾病的风险。为探究添加菊粉和大豆膳食纤维对牛肉饮食小鼠的肠道菌群及代谢产物的影响,本实验将雄性C57BL/6Cnc小鼠随机分为空白对照组、牛肉组、牛肉与菊粉组和牛肉与大豆膳食纤维组,通过16S rRNA高通量测序技术检测分析小鼠肠道菌群结构,使用气相色谱质谱联用法检测结肠内容物的短链脂肪酸（short-chain fatty acids,SCFAs）含量,并测定小鼠肾脏氧化三甲胺（trimetlylamine oxide,TMAO）质量浓度。结果显示：牛肉组小鼠肠道菌群多样性显著降低（P＜0.05）,厚壁菌门、乳杆菌属和狭义梭菌属丰度增加,双歧杆菌和粪杆菌属等有益菌丰度减少,结肠内SCFAs含量下降,体内TMAO质量浓度显著升高（P＜0.05）;菊粉和大豆膳食纤维的添加均能显著提高小鼠肠道菌群多样性（P＜0.05）,菊粉可增加双歧杆菌和Ruminococcaceae_UCG_014丰度,大豆膳食纤维升高了阿克曼氏菌属和粪杆菌属丰度。两种膳食纤维均显著增加了结肠内SCFAs含量,显著降低了体内TMAO质量浓度（P＜0.05）。综上,牛肉摄入确实会对小鼠肠道菌群及其代谢产物产生负面影响,而两种膳食纤维的添加可以在一定程度上改善牛肉饮食的不良影响,从而降低多种相关疾病的罹患风险。该研究结果可为合理膳食及未来个性化精准摄取营养提供理论科学依据。     

VARIOUS DIETARY FIBERS DECREASE THE RATE OF LIPASE-CATALYZED HYDROLYSIS OF OLIVE OIL IN VITRO

An in vitro method was used to evaluate the effect of different types of dietary fiber on the initial rate of hydrolysis of olive oil catalyzed by porcine pancreatic lipase. Lipolysis was measured at pH 6.5 and 37C while stirring at 20 rpm. Excellent recoveries of added known amounts of oleic acid were obtained in control and fiber-containing samples. Dietary fibers tested (all 3% by weight unless otherwise noted) were: red wheat bran, white wheat bran, oat bran, soyfiber, sugarbeet fiber, chitin, chitosan, cellulose, pectin-LM and psyllium seed (1.5%). All inhibited lipolysis (35–85%) except cellulose and pectin. The contribution of aqueous extracts of the insoluble fibers to the total inhibitory properties of the fibers were: 0% for the two wheat brans; 100% for oat bran, chitin, chitosan and sugarbeet fiber; and 63% for soyfiber.     

不同品种膳食纤维降血脂功能的比较_注

连续 4周给小鼠喂食高脂饲料 (胆固醇 1%、胆酸 0 .3%、猪油 6 %)后 ,其血清TC、LDL -C以及动脉硬化指数 (AI)显著升高 ,但血清TC和HDL -C无明显变化。在高脂饲料中加入 6 %多功能大豆纤维 (MSF)、燕麦纤维或果胶后 ,可显著降低小鼠的血清TC、LDL -C及动脉硬化指数 ,但对血清TC和HDL -C无明显影响。同剂量的纤维素或小麦纤维 ,对小鼠的各项血脂参数均无明显影响。水溶性、粘性纤维可显著降低膳食胆固醇的吸收率和胆汁酸的重吸收率 ,从而起到明显的降血脂效果。水溶性纤维这方面的作用并不明显。     

挤压蒸煮加工米糠可溶和不溶膳食纤维对米淀粉性质的影响及其相互作用分析

研究未挤压、挤压蒸煮加工米糠可溶和不溶膳食纤维对米淀粉糊化性质、热性质、回生性质、结晶性质、微观结构的影响,并采用质构分析、核磁共振、傅里叶变换红外光谱等方法探究挤压蒸煮米糠膳食纤维与米淀粉之间的相互作用。结果表明：与未挤压蒸煮加工米糠膳食纤维相比,挤压蒸煮加工米糠可溶和不溶膳食纤维分别使米淀粉的崩解值显著增加了74.09%和128.36%,并均显著降低米淀粉的峰值黏度、谷值黏度、终值黏度、峰值时间、糊化温度。米糠经过挤压蒸煮加工后,米糠可溶膳食纤维使淀粉凝胶的自由水向强结合水转化,米糠不溶膳食纤维使淀粉凝胶的自由水向弱结合水转化。与未挤压蒸煮加工相比,挤压蒸煮加工米糠可溶和不溶膳食纤维分别使米淀粉的回生值降低了62.59%和44.81%,也均降低了米淀粉凝胶的回生率、相对结晶度、硬度、内聚性、回复性、胶黏性、咀嚼性、1 047 cm－1与1 022 cm－1处吸收峰的峰高比,添加挤压蒸煮米糠可溶、不溶膳食纤维的淀粉凝胶表面较光滑,凝胶结构出现较大的裂缝,说明挤压蒸煮加工米糠提高了米糠膳食纤维对米淀粉回生的抑制效果,且挤压蒸煮可溶膳食纤维比挤压蒸煮不溶性膳食纤维效果好。