FSHW | 益生菌发酵枣浆有助于缓解盐酸洛哌丁胺诱导的小鼠便秘

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Introduction

便秘是世界上最常见的肠道疾病之一，每年全球有超过12%的人口遭受着便秘的困扰。治疗便秘多以药物为主，但长期使用可能会导致药物依赖、腹泻，甚至损害肠道黏膜及肠神经系统。因此，通过饮食疗法缓解日常便秘可能是公众的一种有效的选择。

枣是中医药用来调节消化系统的水果之一。随着亚洲市场健康消费需求的不断增长，以枣为特色的多种形式的功能食品陆续问世，包括枣醋、枣酒等，其中以发酵枣汁最为常见，且发酵中的益生菌也可调节肠道功能。

中国农业大学食品科学与营养工程学院吴继红教授团队以LAB益生菌发酵枣浆为研究对象，建立便秘动物模型，进行干预实验。测定排便功能、血清胃肠调节肽、粪便短链脂肪酸(SCFAs)和肠道微生物组成，对发酵枣浆的功能性做出了评价。

图1 动物实验方案

Results and discussion

粪便状态及组织形态学评价

如图2A所示，便秘模型（C.M）组小鼠粪便干燥，粪便体积减少，长度小于0.5厘米。枣浆干预后，粪便有光泽、湿润，饲喂高剂量发酵枣浆（C.HD，2倍日推荐摄入量）小鼠粪便长度更接近正常对照（NC）组。同时，C.HD小鼠6 h内首次黑色粪便排便时间缩短17%，黑便数量和湿重分别增加72%和71%。图2B显示NC小鼠肠道结构完整，而C.M小鼠的肠黏膜受损严重，这说明便秘会扩大黏膜绒毛之间的距离，增加杯状细胞的产生，导致黏膜下层水肿。C.HD小鼠的整体肠形态与NC较为相似，仅绒毛结构有轻微损伤，提示高剂量发酵枣浆对便秘小鼠肠黏膜组织具有一定保护作用，能够减少肠黏膜损伤。

NC：正常对照组；C.M：便秘模型组；C.LD：低剂量发酵枣浆干预组；C.HD：高剂量发酵枣浆干预组；C.UF：未发酵枣浆干预组

图2 小鼠粪便 (A) 和小肠组织病理学切片(B)的形态学观察

肠道微生物多样性

图3（A-D）结果表明，在盐酸洛哌丁胺的作用下，小鼠肠道菌群多样性发生了巨大变化，枣浆干预可将其调节至正常水平。PCA 分析显示（图3E），三个枣浆干预组的微生物组成与 C.M 组相比有显着差异，但 C.HD 和 C.UF 组更接近正常组，可能是因为枣本身对便秘的作用要高于发酵，并且呈剂量依赖性。

图3 便秘小鼠肠道微生物多样性分析

肠道菌群的变化

图4反映了在门、科和属三个水平的肠道菌群变化。通过枣浆干预后厚壁菌门与拟杆菌门的比例（F/B）显着降低（P < 0.05），这可能是因为大量膳食纤维的摄入增加了肠道中拟杆菌门丰度。同时观察到C.M 组中益生菌（如乳酸杆菌和双歧杆菌）的丰度显着增加，说明益生菌的过度生长会损害肠道代谢功能。通过高剂量发酵枣浆的干预，双歧杆菌的相对丰度显着下降并恢复到正常水平（P < 0.05）。作者之前的研究发现，乳酸菌发酵可以改变枣浆中多酚化合物的数量和质量，而多酚可以通过调节双歧杆菌等益生菌的含量来改变肠道菌群并维持肠道健康。

A：门；B：科；C：属

图4 发酵和未发酵枣浆对ICR小鼠肠道菌群的影响

特征菌群的变化

通过LEfSe分析以确定与便秘相关的特定细菌分类群（图5）。如LDA评分图 (LDA > 3) 所示，unidentified-Actinobacteria和Asticcacaulis是在 C.M 小鼠中发现的最丰富的微生物群。Solibacterales、Candidatus solibacter和unidentified-Lachnospiraceae在 NC 组中最丰富。拟杆菌在C.UF小鼠中最为丰富。低剂量发酵枣浆促进了便秘小鼠中Muribaculaceae 和Sphingomonas aerolate，而益生菌如Bacteroides acidifaciens, Lactobacillus casei 和Lactobacillus pentosus则是C.HD小鼠肠道中的特征类群。

图5 不同便秘组小鼠肠道菌群的主要类别

Conclusion

本研究表明高剂量益生菌发酵枣浆能够有效缓解小鼠便秘的典型症状。研究表明，饲喂小鼠高剂量发酵枣浆可以通过调节短链脂肪酸来进一步调控多种关键神经递质信号（GAS、SP和VIP）；其次，高剂量发酵枣浆可以调节便秘小鼠的肠道菌群，如降低肠道厚壁菌门与拟杆菌门的比例，使双歧杆菌恢复到正常水平，促进益生菌的生长，如B. acidifaciens, L. casei和L. pentosus。然而，上述益生作用并未完全在未发酵枣浆组和低剂量发酵枣浆组观察到，这提示摄入足量的发酵枣浆对缓解便秘至关重要。

第一作者简介

李婧，女，中国农业大学食品科学与营养工程学院，博士研究生在读，主要研究方向为乳酸菌发酵对果蔬多酚的影响。

通信作者简介

吴继红，中国农业大学食品科学与营养工程学院教授，博士生导师，担任食品非热加工北京市重点实验室副主任，中国食品科学技术学会果蔬加工技术分会秘书长，全国感官分析标准化技术委员会委员，《Foods》编委。主要从事食品风味化学、现代果蔬加工技术与理论研究。主持国家自然科学基金面上项目及国家科技部科技支撑计划、国家公益性行业（农业）等专项课题20余项，在国内外期刊发表论文90余篇。获得国家科技进步二等奖1项，省部级奖励13项，其中一等奖2项、二等奖1项（第一完成人）；获得国家发明专利15项（第一完成人），专利成果转化2项；制定标准7项；鉴定成果12项；主编及参编著作9部。

劳菲，中国农业大学食品科学与营养工程学院副教授，任农业农村部果蔬加工重点实验室秘书、国家农产品加工技术研发体系蔬菜加工专业技术委员会秘书、Antioxidants（IF=7.675）客座主编，主要研究方向为果蔬高值化加工，特别是果蔬功能因子和风味成分的减损增效加工理论与技术研究。曾任雀巢咖啡产品研发专家（项目经理）。主持或参与国自然基金项目3项、“十三五”重点研发项目1 项，制修订农业行业标准制6项、发表论文30余篇。第二批“全国高校黄大年式教师团队”中国农业大学“果蔬加工教师团队”成员、获神农中华农业科技奖优秀创新团队奖1项，指导本科生多次在国家及学科竞赛斩获一等奖等佳绩。

Beneficial effects of fermented jujube pulp in relieving loperamide hydrochloride-induced constipation in male ICR mice

Jing Li a,1 , Xinyue Yu a,b,1 , Xinxing Xu a , Peipei Tang c , Shuang Bi a , Xiaopu Ren d , Yong Shi e , Jihong Wu a,* , Fei Laoa,*

a National Engineering Research Center for Fruit & Vegetable Processing, Key Laboratory of Fruit & Vegetable Processing, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing Key Laboratory for Food Non-thermal Processing, College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China

b Beijing Daily Chemical Products Quality Supervision and Inspection Station, Beijing 101111, China

c Department of Food Science and Technology, The Ohio State University, Columbus 43210, USA

d College of Food Science and Engineering, Tarim University, Alar 843300, China

e Haoxiangni Health Food Co., Ltd., Xinzheng 451100, China

*Corresponding author .

Abstract

E Unfermented jujube pulp (UFJP), fermented jujube pulp (FJP) in high and low doses were fed to constipated ICR mice . Defecation function, serum gastrointestinal regulatory peptide, fecal short-chain fatty acids (SCFAs) and gut microbial composition were assessed. Results showed that high-dose FJP could protect intestinal mucosa tissue, shorten the first black feces defecating time by 17 % and increase the number and wet weights of black feces by 72 % and 71 %, respectively, within 6 h. High-dose FJP significantly down-regulated the somatostatin level and up-regulated gastrin level in constipated mice, compared with low-dose FJP and UFJP. High-dose FJP intervention regulated the microbiota profile, which afterwards restored microbiota,like Bacteroidetes, Bifidobacterium and Lactobacillus , to a less unhealthy state. This study provides convincing in vivo evidence that high-dose FJP supplementation through daily diet could be a promising approach to effectively alleviate constipation and modulate gut health.

Reference:

LI J, YU X Y, XU X X, et al. Beneficial effects of fermented jujube pulp in relieving loperamide hydrochloride-induced constipation in male ICR mice[J]. Food Science and Human Wellness, 2023, 12(6): 2286-2296. DOI:10.1016/j.fshw.2023.03.048.

文章编译内容由作者提供

编辑：王佳红；责任编辑：张睿梅

封面图片来源：图虫创意