罗伊氏粘液乳杆菌后生元在改善胃肠道功能性消化不良中的作用

作者: 王诚 丁博群 董桂红 范秋苹 孔德玲 王玲

罗伊氏粘液乳杆菌后生元在改善胃肠道功能性消化不良中的作用0

摘 要:目的:研究罗伊氏粘液乳杆菌WZALR30后生元在改善胃肠道功能性消化不良中的作用。方法:采用碘乙酰胺灌胃法结合改良小平台法建立功能性消化不良大鼠模型,对消化不良大鼠灌胃1 g·kg-1罗伊氏粘液乳杆菌WZALR30后生元。结果:与模型组相比,后生元组大鼠干物质、粗蛋白、粗脂肪的消化率和胃排空率均有显著升高(P<0.05)。结论:罗伊氏粘液乳杆菌WZALR30后生元具有提高消化率、促进胃动力、改善功能性消化不良的效果,在功能性食品的研究与开发中具有广阔的应用前景。

关键词:罗伊氏粘液乳杆菌;后生元;功能性消化不良;养分消化率;胃排空率

The Role of Limosilactobacillus reuteri Postbiotics in Improving Gastrointestinal Functional Dyspepsia

WANG Cheng, DING Boqun, DONG Guihong, FAN Qiuping, KONG Deling, WANG Ling

(Morning Stomach Health Technology (Shandong) Co., Ltd., Taian 271000, China)

Abstract: Objective: To investigate the role of Limosilactobacillus reuteri WZA-LR30 postbiotics in improving gastrointestinal functional dyspepsia. Method: A functional dyspepsia rat model was established by gavage of iodoacetamide combined with an improved small platform method. The dyspepsia rats were orally administered with 1 g·kg-1 Limosilactobacillus reuteri WZA-LR30 as a derivative. Result: Compared with the model group, the digestibility of dry matter, crude protein, and crude fat, as well as gastric emptying rate, were significantly increased in the postnatal tuple rats (P<0.05). Conclusion: Limosilactobacillus reuteri WZA-LR30 postbiotics has the effects of increasing digestibility, promoting gastric motility, and improving functional dyspepsia, and has broad application prospects in the research and development of functional foods.

Keywords: Limosilactobacillus reuteri; postbiotics; functional dyspepsia; nutrient digestibility; gastric emptying rate

在一项调查研究中,我国功能性消化不良的患者占比达到了23.5%[1]。目前,功能性消化不良的传统治疗方式主要依赖药物干预,但这些药物往往会带来一些副作用。因此,寻找能减轻功能性消化不良症状的健康疗法和天然物质引起了广泛关注。

罗伊氏粘液乳杆菌具有抑菌、调节肠道菌群、提高免疫功能等益生特性,虽然活菌可以迅速定植于肠道并发挥其优势,但其不耐高温、稳定性较差、以及对储存运输条件要求较高等,这些特性限制了产品的生产工艺和运输储存方式。因此,安全性更高、稳定性更强、更易于储存的后生元成为当下的研究热点。2021年9月,国际益生菌和益生元科学学会(International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics,ISAPP)发布了关于后生元定义和范围的共识声明,将后生元定义为“对宿主健康有益的无生命微生物和/或其成分的制剂”[2]。目前,后生元的功能研究主要集中在预防和改善肥胖、抗炎、抗肿瘤、改善肠易激综合征、改善认知障碍以及改善免疫功能等[3]。

本研究通过测定罗伊氏粘液乳杆菌WZALR30后生元对大鼠干物质、粗蛋白、粗脂肪养分消化率和胃排空率的影响,探究罗伊氏粘液乳杆菌WZALR30后生元改善功能性消化不良的效果,以期为罗伊氏粘液乳杆菌WZALR30后生元在功能性食品中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试验动物

罗伊氏粘液乳杆菌WZALR30后生元;试验动物为SPF级7日龄雄性SD乳鼠,母鼠3只,用于母乳喂养乳鼠,购自泰安某生物公司。

1.2 仪器与设备

FW-100粉碎机,北京市永光明医疗仪器厂;303-1型电热恒温培养箱,龙口市黄城精益电炉厂;YXQ-50A高压灭菌器,济南捷岛分析仪器有限公司;SW-CJ-2D净化工作台,上海苏净实业有限公司;YP10002型电子天平,上海衡际科学仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 罗伊氏粘液乳杆菌后生元的制备

将莱菔子、丝兰叶片、新鲜菊芋块茎按比例混合后粉碎,加水混匀,煎煮3 h,降温后过滤获得发酵底物,将罗伊氏粘液乳杆菌WZALR30按照10%接种量接种到发酵底物中,35 ℃发酵48 h获得发酵液,在120 ℃下灭菌30 min,冷却后离心取上清液,干燥,得到罗伊氏粘液乳杆菌WZALR30后生元。

1.3.2 消化不良大鼠模型的建立和分组

参照吕林等[4]的方法进行消化不良大鼠模型的建立和分组。

(1)消化不良大鼠模型的建立。将7日龄乳鼠适应性喂养3 d后,随机选取20只进行造模,每日每只灌胃0.2 mL 0.1%蔗糖碘乙酰胺溶液(每日1次,连续造模6 d)。喂养至22日龄时,将乳鼠与母鼠分笼,改用全价颗粒饲料喂养乳鼠。喂养至43日龄时,连续14 d,对大鼠进行改良小平台法处理,在水槽中注入20~24 ℃清水,使水面位于平台面下2 cm左右,每日17∶00至次日07∶00,大鼠可在小平台上自由活动,一旦进入睡眠状态,就会因为肌肉舒张、松弛而落入水中,无法休息,以此造成大鼠疲劳。

(2)空白组的建立。将7日龄乳鼠适应性喂养3 d后,随机选取10只作为空白组,每日每只灌胃0.2 mL 2%蔗糖溶液,喂养至22日龄时,将乳鼠与母鼠分笼,改用全价颗粒饲料喂养乳鼠。

(3)消化不良大鼠分组。将造模成功的20只大鼠随机分为模型组和后生元组,每组各10只。后生元组每天灌胃给予1 g·kg-1罗伊氏粘液乳杆菌WZALR30后生元,模型组和空白组给予等量蒸馏水,连续干预饲养2周。

1.3.3 养分消化率的测定

在饲养干预试验结束前的最后5 d,每天收集大鼠粪便并均匀混合,然后,向混合粪便中加入0.5 mL 10%硫酸,搅拌均匀,置于-20 ℃冰箱保存备用。实验时,将样品置于65 ℃烘箱中烘干,粉碎,并过40目筛,以便用于测定养分表观消化率[5]。其中,根据《饲料中水分的测定》(GB/T 6435—2014)方法测定干物质含量;参照《饲料中粗蛋白的测定 凯氏定氮法》(GB/T 6432—2018)方法测定粗蛋白质含量;粗脂肪含量采用索氏提取法测定。养分消化率计算公式为

(1)

式中:M为食入饲料养分量,g;M1为粪便中的养分量,g。

1.3.4 胃排空率的测定

各组大鼠禁食不禁水24 h,灌胃3 mL半固体营养糊(配方为10 g羧甲基纤维素钠、250 mL蒸馏水、16 g奶粉、8 g糖、8 g淀粉和2 g活性炭粉末),30 min后处死大鼠,迅速打开腹腔分离全胃,用滤纸拭干后称胃全重;剪开胃体,洗去胃内容物后,用滤纸拭干,称胃净重,胃排空率计算公式为

(2)

式中:m1为胃全重,g;m2为胃净重,g;m3为灌胃总量,g。

1.4 数据处理

试验数据采用Excel 2010进行初步整理计算和作图,IBM SPSS Statistics 21软件进行单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 罗伊氏粘液乳杆菌WZALR30后生元对大鼠养分消化率的影响

如表1所示,与空白组相比,模型组大鼠的干物质、粗蛋白、粗脂肪的消化率均显著降低(P<0.05),说明功能性消化不良大鼠模型建立成功;与模型组大鼠相比,后生元组的养分消化率均显著升高(P<0.05),干物质、粗蛋白、粗脂肪分别升高了9.85个百分点、10.31个百分点、9.11个百分点;后生元组大鼠的干物质、粗蛋白的消化率显著低于空白组(P<0.05),粗脂肪的消化率低于空白组但未见显著差异(P>0.05)。上述结果表明,罗伊氏粘液乳杆菌WZALR30后生元可以显著提高功能性消化不良大鼠的干物质、粗蛋白、粗脂肪的消化率。

2.2 罗伊氏粘液乳杆菌WZALR30后生元对大鼠胃排空率的影响

如图1所示,与空白组相比,模型组大鼠胃排空率显著下降(P<0.05),说明功能性消化不良大鼠模型建立成功。与模型组相比,后生元组的大鼠胃排空率显著升高了9.59个百分点(P<0.05),表明罗伊氏粘液乳杆菌WZALR30后生元能提高功能性消化不良大鼠的胃排空率,有利于改善胃动力,缓解功能性消化不良症状。

不同字母表示存在显著性差异(P<0.05);相同字母表示不存在显著性差异(P>0.05)。

3 讨论

3.1 罗伊氏粘液乳杆菌WZALR30后生元对大鼠养分消化率的影响

养分消化率是衡量胃肠道消化能力的重要指标。曹文新等[6]研究表明,饲喂灭活酵母培养物能在一定程度上提高羔羊的干物质、粗脂肪和粗蛋白的表观消化率。戴颖[7]研究表明,给大鼠灌胃鼠李糖乳杆菌发酵液、发酵乳杆菌发酵液和混合乳酸菌发酵液,可显著提高大鼠的粗纤维和粗脂肪的表观消化率。黄福佳[8]给大鼠饲喂不同添加量的枯草芽孢杆菌工程菌发酵产物,并在不同阶段收集大鼠粪便进行测定。结果发现,随着发酵产物添加量的升高,大鼠的粗蛋白和粗脂肪的表观消化率呈上升趋势,特别是在30~40 d阶段,添加量最高的组别中,大鼠的这些消化率指标显著提高。本研究中通过对功能性消化不良大鼠经过一段时间的灌胃罗伊氏粘液乳杆菌WZALR30后生元,可以显著提高其干物质、粗蛋白、粗脂肪的养分消化率,与上述研究结果相似,表明罗伊氏粘液乳杆菌WZALR30后生元具有一定的改善功能性消化不良的作用。

3.2 罗伊氏粘液乳杆菌WZALR30后生元对大鼠胃排空率的影响

胃肠道疾病是我国的常见且多发的疾病之一。胃排空是评价胃肠道功能的重要指标[9]。包莉媛等[10]研究表明,山楂麦芽提取物联合干酪乳杆菌可以协同加速食积小鼠的胃排空,有效改善高蛋白饮食诱导的消化不良。王智鼎等[11]对小鼠灌胃长双歧杆菌、德氏乳杆菌保加利亚亚种、嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌4种

菌混合发酵54种原材料制成的发酵饮品。结果表明,这种混合乳酸菌发酵饮品可以降低小鼠胃内色素残留量,相对胃内色素残留率显著低于阳性对照组,显著提高了小鼠的胃排空能力,有效调节了肠胃功能。本研究中灌胃罗伊氏粘液乳杆菌WZALR30后生元的功能性消化不良大鼠的胃排空率得到显著的提高,结果与上述研究结果相似,表明罗伊氏粘液乳杆菌WZALR30后生元可以通过提高胃排空率,促进胃动力,以达到改善功能性消化不良症状的效果。

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