益生菌和益生元对肠道健康的双效作用

<正>益生菌,这一概念最早来源于希腊语,即"对生命有益"。联合国粮农组织(FAO)、世界卫生组织(WHO)对益生菌作了定义:益生菌是"通过摄取适当的量、对食用者的身体健康能发挥有效作用的活菌"。它是一种对人体有益的细菌,能够促进有益菌抑制致病菌的生长,维持肠道菌群的平衡。益生元可以选择性的促进肠道内有益菌的生长,但不会被有害菌利用,因而对宿主的健康有益。这种选择性作用主要是针对肠道内的两种益生菌,即双歧杆菌和乳杆菌。益生元作为益生菌的选择性底物,具有促进益生菌增殖、改善肠道菌群、保健等功能,因此被称为功能性食品。目前市场上公认的益生元有低聚果糖、抗性糊精、乳果糖、菊粉、低聚半乳糖等。     

不同益生元对植物乳杆菌生长的影响

研究不同益生元对植物乳杆菌在不同培养条件下的促增殖作用。选用5株生理特性不同的植物乳杆菌为研究对象,利用Bioscreen检测它们的生长情况,进一步通过Baranyi模型拟合曲线,从而得到最大比生长速率和迟滞期。结果表明:在MRS培养基下,添加5种不同的益生元对植物乳杆菌无明显促增殖作用;在以益生元替代葡萄糖作为碳源的MRS培养基中,植物乳杆菌对不同的益生元具有选择偏好性,且具有菌株特异性;在模拟肠道体系下,与对照相比,益生元能明显促进所有植物乳杆菌的增长,其中低聚果糖与低聚半乳糖最优。实验结论显示,模拟肠道体系可以作为最精确和快速的益生元筛选体系。     

低聚果糖和低聚半乳糖的肠道益生功能研究

益生元低聚糖是一种可被选择性发酵并调节肠道中有益菌群的组成和活性的食物成分。其中功能性低聚糖在人体肠道内可被双歧杆菌和乳酸杆菌等肠道益生菌利用,进而促进肠道益生菌的生长和增殖。采用传统体外培养与体内试验方法,以调节婴儿肠道有益菌群为目的,评价低聚果糖和低聚半乳糖的益生功能。结果表明:两种功能性低聚糖均对肠道有益菌有较好的增殖作用;能有效调节肠道菌群失衡的情况;动物试验中对照组与试验组差别较大。     

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。     

益生元——特殊碳水化合物的新应用

用新原料同时改善食品的营养和加工性能是新产品开发的动力! 人体健康与益生元 人体肠道中虽然有一些有害菌,但结肠中也存在着乳杆菌、双歧杆菌等有益菌.人们已经开始通过调整膳食成分来增强这些有益菌的数量和活力,如添加益生菌、益生元、合生素等.     

不同单糖组成的低聚糖对人肠道菌群的调节作用

目的:通过高通量测序技术研究不同单糖组成的低聚糖对人肠道菌群的调节作用。方法:以人结肠内菌群为研究对象,采用人体胃、肠道模拟系统,比较研究了分别由葡萄糖、半乳糖和甘露糖构成的聚葡萄糖、聚半乳糖和聚甘露糖对人肠道菌群的调节以及被微生物代谢产生短链脂肪酸的情况。结果:3种聚糖分别被肠道微生物代谢产生短链脂肪酸,其中聚半乳糖代谢产生的短链脂肪酸含量最高,聚葡萄糖次之,聚甘露糖产生短链脂肪酸的量最少。由半乳糖构成的聚半乳糖更有利于代谢产生的乙酸和丙酸,抑制有害菌布劳特氏菌属和多雷亚菌属。由葡萄糖构成聚葡萄糖更有利代谢产丁酸和戊酸,抑制柯林斯菌属生长,促进双歧杆菌属、副拟杆菌属和链球菌属增殖。由甘露糖构成的聚甘露糖更有利于抑制瘤胃球菌属的生长。结论:3种聚糖均可调节肠道菌群,被肠道微生物发酵产生短链脂肪酸,促进有益菌增殖,抑制有害菌生长。     

基于16S rDNA高通量测序技术分析北京豆汁儿微生物多样性和功能预测的研究

以北京不同城区具代表性的6家豆汁儿店的豆汁儿为研究对象,采用16S rDNA测序分析对豆汁儿中所含优势菌进行研究。结果表明:乳杆菌属(Lactobacillus)是豆汁儿中的优势菌属,乳杆菌目(Lactobacillales)占比达到95.8%以上。优势菌种为食窦魏斯氏菌(Weissella cibaria)、沙克乳酸杆菌(Lactobacillus sakei)。对豆汁儿中乳杆菌目(Lactobacillales)进行功能预测分析,推测豆汁儿中的风味物质来源于氨基酸代谢,发酵过程中产生β-低聚半乳糖及GOS,益于肠道菌群健康。     

鹰嘴豆α-低聚半乳糖的肠道益生功能

以鹰嘴豆为材料,通过提取与活性炭-硅藻土柱层析分离纯化,制备鹰嘴豆粗提物和不同纯化程度的鹰嘴豆α-低聚半乳糖(α-GOS)样品。采用体外厌氧粪样混合培养与荧光原位杂交技术,评价鹰嘴豆α-GOS的益生功能。结果表明：鹰嘴豆α-GOS对肠道有益菌(双歧杆菌、乳酸菌)有较好的增殖作用,而对有害菌(拟杆菌、梭状菌)的生长有一定的抑制作用;鹰嘴豆α-GOS只是改变了肠道内菌体的组成,而对总体菌群的数量基本没有影响;α-GOS含量高于90%的鹰嘴豆α-GOS样品的益生指数(PI)最高(2.00),α-GOS含量为70%～80%、80%～90%的鹰嘴豆α-GOS样品及鹰嘴豆粗提物的PI值依次为1.39、1.73和0.89,而对照组(不加任何碳源的处理)为负值 (－0.29)。总之,鹰嘴豆α-GOS具有很好的肠道益生功能。     

植物乳杆菌C88联合香菇多糖对肠道微生态的调节作用北大核心CSCD

研究了植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)C88和香菇多糖合生元组合物对正常小鼠肠道微生态的调节作用。结果表明,植物乳杆菌C88联合香菇多糖能降低粪便中水分、氨及p H值,降低血清中DAO、D-LA、ET和TNF-α的水平,促进肠道中乳杆菌(Lactobacilli)、双歧杆菌(Bifidobacteria)等有益菌的生长,降低肠杆菌(Enterobacteria)、肠球菌(Enterococci)等有害菌的数量,提高短链脂肪酸的产量,且植物乳杆菌C88与香菇多糖联合使用效果优于二者单独使用。上述结果揭示植物乳杆菌C88与香菇多糖形成的合生元组合物具有调节肠道微生态平衡和改善肠道功能的作用。     

植物乳杆菌C88联合香菇多糖对肠道微生态的调节作用

研究了植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)C88和香菇多糖合生元组合物对正常小鼠肠道微生态的调节作用。结果表明,植物乳杆菌C88联合香菇多糖能降低粪便中水分、氨及p H值,降低血清中DAO、D-LA、ET和TNF-α的水平,促进肠道中乳杆菌(Lactobacilli)、双歧杆菌(Bifidobacteria)等有益菌的生长,降低肠杆菌(Enterobacteria)、肠球菌(Enterococci)等有害菌的数量,提高短链脂肪酸的产量,且植物乳杆菌C88与香菇多糖联合使用效果优于二者单独使用。上述结果揭示植物乳杆菌C88与香菇多糖形成的合生元组合物具有调节肠道微生态平衡和改善肠道功能的作用。     

益生元对益生菌生长代谢的研究

益生元是一种理想的人体膳食补充剂,可促进益生菌的生长代谢。本试验从活菌数、产酸能力、胞外多糖产量和双乙酰产量4个方面,研究了多种益生元,如低聚果糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、低聚木糖、聚葡萄糖、抗性糊精和菊粉对复合益生菌(干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌)发酵代谢的影响。结果表明,低聚木糖对活菌数和产酸能力具有明显提升作用;抗性糊精可提高益生菌胞外多糖的产量,并且优于其他益生元;低聚果糖对促进双乙酰的生成具有明显优势。     

益生菌Lactobacillus paracasei LC01对小鼠肠道菌群的调节作用

探讨益生菌Lactobacillus paracasei LC01对小鼠肠道菌群的调节作用。将32 只Balb/c小鼠随机分成4 组,分别作为对照组、灌胃LC01灭活菌组、灌胃LC01活菌组和活菌定殖组。干预2 周后,通过MiSeq高通量测序手段,分析不同处理条件下小鼠肠道菌群变化。结果表明：相对于对照组和灌胃灭活菌组,灌胃LC01活菌可以显著提高小鼠肠道内Lactobacillus属、Ruminococcaceae_UCG014属、Alistpes属的相对含量。进一步通过荧光定量聚合酶链式反应和群落聚类分析发现,灌胃LC01活菌不但可以显著提高小鼠肠道内乳酸菌LC01的相对含量,同时可以促进小鼠肠道中格氏乳杆菌、罗伊氏乳杆菌和唾液乳杆菌的增殖。在活菌定殖组中,停止灌胃2 周后,小鼠粪便中不能检测到菌株LC01,说明菌株LC01不能在小鼠肠道内长期定殖。以上结果表明菌株LC01对肠道小鼠菌群结构具有一定的调节作用,具有潜在的益生作用和应用价值。     

红参对乳酸菌体外增菌的影响

采用比浊法和活菌计数法研究在基础培养基/菊芋汁基础培养基中添加不同量低聚木糖、低聚果糖、红参提取液及其酸水解物对鼠李糖乳杆菌AS 1.2466T/保加利亚乳杆菌ATCC 11842生长情况的影响。结果表明:不同添加物对鼠李糖乳杆菌AS 1.2466T的增菌效果为红参提取液>红参酸水解物>低聚木糖>低聚果糖。当红参提取液添加量为12.50%时,鼠李糖乳杆菌AS 1.2466T的最大OD600值为1.172,活菌数为2.72×10^8 CFU/mL,比基础培养基中最大活菌数7.75×10^7 CFU/mL增加1个数量级。对保加利亚乳杆菌ATCC 11842的增菌效果为红参提取液>低聚木糖>红参酸水解物>低聚果糖。当红参提取液添加量为6.25%时,保加利亚乳杆菌ATCC 11842的最大OD600值为0.627,活菌数为4.43×10^8 CFU/mL,比菊芋汁基础培养基中最大活菌数1.48×10^7 CFU/mL增加1个数量级。红参提取液比低聚木糖、低聚果糖具有较好的增菌效果,将红参作为益生元研究其益生功能,为研究红参对肠道微生物的影响提供试验依据。     

具有肠道动力及肠道菌群调节功能乳杆菌的筛选及功能评价

便秘作为常见的胃肠道疾病,常伴有肠道动力及肠道菌群的异常。本研究通过测定45 株乳杆菌的体外生理特性,并筛选出3 株进行体内功能性评价,探讨乳杆菌对肠道动力以及肠道菌群的调节能力。结果表明：干酪乳杆菌LC9、发酵乳杆菌LF37和鼠李糖乳杆菌LR45的耐酸耐胆盐存活率高于10%,均能利用低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖,且短链脂肪酸产量高于1.2 mmol/L。此外,3 株乳杆菌均能促进小鼠的小肠推进率,缩短首粒排黑便时间,增加粪便水分质量分数,加快肠道运动,同时能提高小鼠粪便菌群中有益菌的相对丰度,改善菌群结构。综上,这3 株菌对小鼠肠道功能有一定的调节作用,具有潜在的应用价值。     

不同微生物对魔芋低聚甘露糖的降解与利用比较

以体外静态培养的方式探讨了3株不同属微生物(青春双歧杆菌Bifidobacterium adolescentis、单形拟杆菌Bacteroides uniformis、约氏乳杆菌Lactobacillus johnsonii)对魔芋低聚甘露糖(konjac mannon oligosaccharide,KMOS)的降解利用规律及代谢产物产生情况。结果表明,Bacteroides uniformis能快速且完全利用DP 2～3组分,Lactobacillus johnsonii虽然也能完全利用这2个组分,但是利用效率较慢且具有明显的迟滞效应;而Bifidobacterium adolescentis则只能完全利用DP 2组分,对DP 3～4组分的利用不完全且有一定迟滞性。3株菌在含KMOS的发酵培养基中均能积累有机酸和短链脂肪酸(short chain fatty acid,SCFA),但不同菌的产酸规律存在一定差异。     

益生性植物乳杆菌发酵乳调节肠道菌群结构的研究

利用分离自西藏灵菇的益生性植物乳杆菌YW11菌株制备发酵乳,通过体外模拟人体消化和发酵,采用高通量测序技术16S rRNA对肠道菌群的多样性和组成结构进行分析。植物乳杆菌发酵乳与粪便共培养4 h能增加肠道微生态中菌群的丰富度和多样性,共培养时间延长至12 h,丰富度和多样性有所下降(P0.05)。植物乳杆菌发酵乳能改变肠道生态菌群的结构:在门水平,降低了厚壁菌群的丰度,增加了放线菌门和拟杆菌门的丰度;在属水平上,植物乳杆菌发酵乳可减少产丁酸的毛螺旋菌、罗斯氏菌、瘤胃球菌属菌群的丰度,增加产乳酸的双歧杆菌、乳酸菌有益菌的丰度,降低丹毒丝菌属有害菌的丰度。考拉杆菌属与培养时间呈正相关且相关性较强,布劳特氏菌属、拟杆菌属、罕见小球菌属的丰度随着培养时间的延长而下降。研究结果可为益生菌乳制品的开发提供依据。     

植物乳杆菌L01对人结肠癌细胞系Caco-2的黏附性能

了解植物乳杆菌L01黏附性能,为其在功能食品中的应用提供理论基础。采用体外黏附试验法对植物乳杆菌L01黏附于人结肠癌细胞系Caco-2性能进行研究。考察了菌体浓度、生长阶段、作用时间、环境p H值、单糖种类和金属离子对植物乳杆菌L01黏附性能的影响。试验结果表明:共培养2 h后菌体浓度达到1×10~8CFU/m L,菌体数趋于饱和,稳定期的植物乳杆菌L01对Caco-2细胞的黏附效果最好;环境p H值对于黏附作用影响显著(P0.01),在弱酸范围黏附性最强;4种单糖(D-葡萄糖、D-半乳糖、D-甘露糖、甲基-α-D-甘露糖苷)对植物乳杆菌L01黏附抑制作用中,甲基-α-D-甘露糖苷、D-甘露糖均有显著抑制(P0.01)作用,另外两种单糖D-葡萄糖、D-半乳糖无显著变化(P0.05);金属离子Ca~(2+)、Mg~(2+)对植物乳杆菌L01黏附作用影响不显著(P0.05)。由此得出结论,植物乳杆菌L01对Caco-2细胞的黏附特性受多种外部因素的共同影响。     

瑞士乳杆菌MB2-1源胞外多糖对10种益生菌生长特性的影响

为研究瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)MB2-1源胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)及其组分对益生菌生长特性的影响,更好阐明L. helveticus MB2-1源EPS的益生功能,测定10种益生菌及2株有害菌在以总EPS及其分离纯化后得到最多的组分EPS-2为唯一碳源的培养基中连续培养的光密度值(OD_(600 nm)),并利用高效液相色谱法测定10种益生菌在0～48 h中总EPS的剩余量及短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFA)的生成量。结果表明,10种益生菌在以源于L. helveticus MB2-1的总EPS和EPS-2纯组分为唯一碳源的培养基中,均可以利用总EPS和EPS-2以不同的速度生长繁殖,其中屎肠球菌(Enterococcusfaecium)MN-1在第11.56小时最大比生长速率(μ_(max))达到0.225 h~(-1),而2株有害菌的生长较在普通葡萄糖培养基中受到一定程度的抑制。在所有SCFA中,乳酸较其他SCFA生成量更大,其中乳酸生成量最多的是副干酪乳杆菌(L. paracasei),在第48小时浓度可达57.6 mmol/L,较发酵之初的26.1 mmol/L提高了121.7%。该研究表明L. helveticus MB2-1源EPS可作为10种益生菌的良好碳源,也可以作为潜在的益生元,用于调节人体和动物的肠道健康。     

巴马长寿老人源乳酸杆菌的筛选及其益生特性

为获得巴马长寿老人肠道乳杆菌并研究其益生特性,采用改良MRS+Ca CO3固体培养基与改良MRS+X-gal固体培养基从10位广西巴马百岁老人粪便中筛选出19株乳杆菌,再通过生理生化实验、糖发酵实验、模拟胃肠转运实验、疏水性实验和自凝集实验,筛选出消化道逆环境耐受性强和粘附力好的菌株3株(GU-L3、GU-P132和GU-G23),进一步对三株菌进行了16Sr DNA序列鉴定,结果发现GU-L3为干酪乳杆菌(Lactobacillus casei);GU-P132为发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum);GU-G23为格氏乳杆菌(Lactobacillus gasseri)。三个菌株经模拟胃肠液转运实验后,存活率皆达到107 CFU/m L以上,自凝集率分别为12.43±0.03%、78.88±0.01%和35.92±0.02%,疏水率分别为6.38±0.02%、81.77±0.02%和10.58±0.05%,粘附性也高于其他菌株。经与国内外有关报道相比,综合认为这三株来自巴马老人肠道的乳酸杆菌益生特性明显,具有较好的开发潜力。     

红汁乳菇多糖的结构特征及对肠道菌群的影响

目的:探究红汁乳菇多糖对肠道菌群的调节作用。方法:以红汁乳菇(Lactarius hatsudake)为原料,通过热水提取获得红汁乳菇多糖LHP,进一步纯化得到LHP-1和LHP-2,对其基础结构进行表征,并通过抗生素诱导小鼠模型,研究LHP对小鼠体重和肠道微生物群组成的影响。结果:LHP-1主要由甘露糖、葡萄糖、半乳糖组成,其摩尔质量比为3.44∶61.10∶1.22;LHP-2主要由甘露糖和葡萄糖组成,其摩尔质量比为3.84∶153.00,具有“神经元”结构和链状结构区域。LHP的干预能通过增加拟杆菌属(Bacteroides)、阿克曼菌属(Akkermansia)等有益菌和减少肠球菌属(Enterococcus)、短杆菌属(Brevundimonas)等有害菌来恢复肠道菌群的结构和多样性,特别是有益菌嗜黏蛋白—阿克曼菌(A. muciniphila)的增加表明了LHP在人体肠道菌群调节中的巨大潜力。结论:红汁乳菇多糖能够作为潜在益生元改善肠道代谢。