申瑞玲张静雯党雪雅朱莹莹

（1.郑州轻工业学院食品与生物工程学院，河南 郑州 450002；2.河南职业技术学院，河南 郑州 450046）

苦荞粉对小鼠肠道菌群的影响

申瑞玲1张静雯2党雪雅1朱莹莹1

（1.郑州轻工业学院食品与生物工程学院，河南 郑州 450002；2.河南职业技术学院，河南 郑州 450046）

为了探索苦荞粉对小鼠肠道菌群的影响，给予小鼠不同剂量的苦荞粉，35 d后考察其对小鼠结肠中大肠杆菌、乳酸杆菌以及双歧杆菌的影响；并取小鼠空肠组织，研究苦荞粉对小鼠肠道组织形态的影响。结果表明，与对照组相比，苦荞粉的灌胃剂量大于3.250 g／（kg·d）时，小鼠肠道中乳酸杆菌和双歧杆菌数量均显著增加，同时大肠杆菌的数量显著下降（P＜0.05）。灌胃苦荞粉改变了小鼠空肠组织结构形态。研究证实苦荞粉可以作为益生元。

苦荞粉；肠道菌群；乳酸杆菌；双歧杆菌；大肠杆菌；益生元

苦荞麦（buckwheat）属于蓼科荞麦属谷类作物，学名鞑靼荞麦（f.tataricum），俗称苦荞，是一种药食两用植物，在中国资源极其丰富。研究［1］证实，苦荞具有降血脂、降血糖，降低心血管疾病风险的功效，但关于苦荞对肠道菌群的调节作用的研究则鲜有涉及。Hoy－Seon等的研究［2］显示，苦荞的甲醇提取物能促进无碳源培养基上乳酸杆菌的生长，并且抑制产气荚膜梭菌和大肠杆菌的生长，这项研究指出了苦荞对肠道菌群有一定的作用，但苦荞产品的摄入对肠道菌群的影响尚不清楚。Prestamo.G等［3］用苦荞全粉饲喂老龄大鼠，结果表明，苦荞全粉能够促进大鼠肠道需氧菌和乳酸杆菌的数量的显著增加（P≤0.05），而使大肠杆菌和致病菌的数量小幅度减少；研究还显示，正常饲料和苦荞全粉饲喂组大鼠肠道中都能检出嗜酸乳杆菌、唾液乳酸杆菌、婴儿双歧杆菌，但植物乳杆菌、乳双歧杆菌以及双歧杆菌中的某些种只能在苦荞饲喂组大鼠肠道内容物中才能被检出。这些结果都表明，苦荞可以作为一种潜在益生元产品，但苦荞对肠道菌群的影响还需要进一步研究和证实。因此，本试验通过选用不同剂量的苦荞粉，研究对小鼠肠道菌群和肠道组织形态的影响。

1 材料与方法

1.1 试验材料

特制苦荞全粉：山西金绿禾生物科技有限公司；

试验小鼠基础饲料：郑州大学动物实验中心。配方：大麦粉20%，脱水菜10%，豆粉20%，酵母1%，骨粉5%，玉米粉16%，鱼粉10%，食盐2%；

琼脂、葡萄糖、蛋白胨、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、乙酸钠、L－半胱氨酸盐酸盐等：均为分析纯。

1.2 主要仪器

智能生化培养箱：LRH－150B型，广东医疗器械厂；

超净工作台：SW－CJ－1FD型，苏州智净净化设备有限公司；

电子天平：AL204／01型，梅特勒—托利多仪器有限公司；

高压蒸汽灭菌锅：LS－B50L型，上海医用核子仪器厂；

不少果蔬还是以乡镇一级的农业合作社组织种植、管理、销售的，以下以柿饼全过程追溯为例展开研究，柿饼追溯系统的需要对柿饼供应链的每个流程进行管理，主要包括原料采购、生产加工统一标识、营销活动、物流过程等几个主要方面。

显微镜：XSP－BM－12CA型，上海彼爱姆光学仪器制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 试验动物及分组 试验动物适应饲养3 d后随机分为4组，每组10只，分别为对照组，低、中和高3个不同剂量苦荞全粉组，各组喂以基础饲料的基础上，对照组小鼠灌胃

1 m L生理盐水，3个试验组每日灌胃给予不同剂量的苦荞全粉液1 m L，各组小鼠均自由取食和饮水，灌胃期35 d。

表1 苦荞粉灌胃剂量Table 1 The dosage of buckwheat administrated by gastric perfusion ／（g·kg－1·d－1）

1.3.2 肠道菌群培养

（1）大肠杆菌：麦康凯培养基，37℃有氧培养24 h后进行菌落记数；

（2）乳酸杆菌：SL培养基；

（3）双歧杆菌：PTYG培养基。

乳酸杆菌和双歧杆菌均在37℃，厌氧培养72 h进行菌落记数。厌氧培养方法：采用在干燥器中将烛缸法与焦性没食子酸法相结合的厌氧方法。利用蜡烛燃烧耗尽干燥器内的氧气和焦性没食子酸在碱性溶液内能大量吸氧的原理进行厌氧培养。每100 cm3空间用焦性没食子酸1.0 g，10%NaOH 10 m L。

1.3.3 肠道菌群分析 灌胃期结束后，将各组小鼠断颈处死后立即无菌操作取0.1～0.2 g结肠内容物，将其分别稀释到10－1～10－6，选择合适的稀释度样品50μL分别接种于选择性培养基上进行培养，每个稀释度做3个平行板。在菌落记数前先挑取特征性菌落，进行形态和生化试验鉴定菌属，之后统计大肠杆菌、乳酸杆菌和双歧杆菌菌落数目，并计算得到双歧杆菌与大肠杆菌数量之比B／E。按式（1）计算出每克结肠内容物中的菌落总数（CFU），试验结果以每克肠道内容物中的细菌菌落数的对数值lg CFU表示。

式中：

CFU——每克结肠内容物中的菌落总数，CFU；

A——合适稀释度下，平板上的细菌菌落数，CFU；

10n——相应菌落数相所对应的稀释度；

20——相应的换算系数。

1.3.4 肠道组织形态学检查 灌胃期结束后，迅速取各组小鼠空肠中段各2～3 mm，用生理盐冲洗肠道内容物。以福尔马林溶液固定，24 h后，用70%酒精固定，常规石蜡包埋后切片，HE染色，中性树脂封片，在40倍物镜下观察肠壁组织形态变化。

1.4 统计方法

试验数据采用SPSS统计软件进行显著性检验。

2 结果与分析

2.1 苦荞全粉营养组成分析

表2为本试验所用苦荞全粉的营养组成。由表2可知，苦荞全粉含有较高含量的粗蛋白质、粗脂肪、总糖以及粗纤维，除此以外，测得苦荞全粉的抗性淀粉含量高达6.95%。抗性淀粉在小肠内不被消化吸收，而在大肠内可被微生物发酵利用，具有类似膳食纤维的作用；膳食纤维能促进肠道蠕动，提高肠道机能，改善排便状况［4］。由此推论，苦荞全粉中的膳食纤维和难消化的碳水化合物，尤其是抗性淀粉成分可能影响肠道的菌群组成。

表2 苦荞全粉营养成分Table 2 The basic nutritional components in buckwheat flour ／%

2.2 苦荞全粉对各组小鼠肠道菌群的影响

不同剂量的苦荞全粉对小鼠肠道菌群影响结果见表3。由表3可知，与对照组小鼠肠道大肠杆菌数量相比，低剂量组差异不显著（P＞0.05）；而中剂量组和高剂量组差异显著（P＜0.05）；低剂量组和高剂量组之间差异显著（P＜0.05）。说明随着苦荞全粉摄入剂量的增加，小鼠结肠大肠杆菌的受抑制程度也随之变得明显。

表3 苦荞全粉对小鼠肠道菌群的影响+Table 3 Effect of buckwheat flour on intestinal flora in mice ／lg CFU

与对照组相比，各试验组小鼠结肠内容物中乳酸杆菌和双歧杆菌的数量都有显著差异（P＜0.05）。其中，低剂量组和中剂量组间乳酸杆菌差异不显著（P＞0.05），而高剂量组与其它组间则存在显著差异（P＜0.05）。3个剂量之间双歧杆菌的增值都存在显著差异性（P＜0.05）。说明苦荞全粉能够促进小鼠结肠中益生菌的增值，增值效果随剂量有很大差异性。并且，随着苦荞全粉摄入剂量的增加，B／E值也随之而增加，说明对双歧杆菌的增值程度非常显著。

肠道微生物对维持肠道正常的生理具有重要作用，而肠道微生物生长繁殖所需发酵底物主要来自进入大肠的多糖、低聚糖、蛋白质、肽和糖蛋白等未消化残渣［5］，有研究［6］表明，抗性淀粉可以促进益生菌的增值。苦荞全粉中所含的蛋白质、抗性淀粉等膳食纤维组分被小鼠结肠内的微生物发酵利用，从而改善了肠道菌群的结构。另一方面，抗性淀粉等组分能够被肠道细菌发酵产生短链脂肪酸［7］，双歧杆菌和乳酸杆菌在自身的代谢中也会产生乳酸，这些酸性物质可以降低肠道p H值，肠道的酸性环境具有较强的抑菌和杀菌作用，能够控制病原菌的生长和繁殖［8］。

2.3 苦荞全粉对小鼠空肠组织形态的影响

灌胃不同剂量的苦荞全粉35 d后，小鼠肠道组织形态也受到了一定影响［8］，结果见图1。

图1 苦荞全粉对小鼠空肠组织形态的影响（×40）Figure 1 The effect of buckwheat flour on the morphology of jejunum in mice（×40）

由图1可知，对照组小鼠空肠绒毛排列整齐紧密，肠粘膜完整（图1（a））。与对照组相比，低剂量组（图1（b））肠绒毛有缩短趋势，排列较为紊乱疏松，且肠壁变薄；中剂量组（图1（c））不仅肠绒毛变短、有轻微断裂，肠壁变薄，而且绒毛下腺体明显增多；而高剂量组（图1（d））肠绒毛大部分断裂，肠壁最薄。肠道绒毛萎缩，肠壁厚度变薄会造成营养物质消化吸收的面积减小［9］。这说明苦荞全粉较难消化吸收，因此其中的部分物质才能在大肠中停留较长时间，这有助于作为肠道微生物发酵的底物。其详细的物质基础和机理还有待于进一步深入。

3 结论

试验表明，当苦荞全粉的灌胃剂量大于3.250 g／（kg·d）时，小鼠肠道中的有益菌数量显著增加，而大肠杆菌的数量显著下降，说明苦荞全粉具有改善肠道菌群结构的功能。另外苦荞全粉的摄入，具有影响肠道组织形态的作用，干扰营养物质的吸收能力。本试验直接考察了苦荞全粉对小鼠肠道菌群的影响，没有确定苦荞中发挥益生作用的主要成分，并且缺少对苦荞粉在结肠发酵的深层次的研究。这一部分的内容将会是本课题组下一阶段的研究重点。

1 赵钢，唐字，王安虎.苦荞的成分功能研究与开发应用［J］.四川农业大学学报，2001，19（4）：355～358.

2 Hoy Seon L，Moo Key K.Growth responses of grain extracts on human intestinal bacteria［J］.Food Science and Biotechnology，2000，9：387～390.

3 Prestamo G，Pedrazuela A，Penas E，et al.Role of buckwheat diet on rats as prebiotic and healthy food［J］.Nutrition Research，2003，23：803～814.

4 朱瑞，高南南，陈建民.苦荞麦的化学成分和药理作用［J］.中国野生植物资源，2003（5）：19～20.

5 Taro K，Hirotaka N，Hiroshi O，et al.The hypocholesterolemic effect of high amylose corn starch in rats is mediated by an en1arged bi1e acid pool and increased fecal bi1e acid excretion，not by cecal fermented products［J］.J.Nutr.，2002，132：2 519～2 524.

6 庞秋芳，彭喜春，欧仕益，等.直肠菌群对两种抗性淀粉的体外发酵研究［J］.食品工业科技，2011，32（4）：148～151.

7 刘雄，张焕容，杨发龙.高直链玉米淀粉对大鼠肠道发酵影响的研究［J］.营养学报，2007，29（4）：372～375.

8 韩正康.家畜营养生理学［M］.北京：中国农业出版社，2001.

9 申瑞玲，王章存，姚惠源.燕麦β－葡聚糖对小鼠肠道菌群的影响［J］.食品科学，2005，26（2）：208～212.

Effect of buckwheat flour on intestinal flora in mice

SHEN Rui－ling1ZHANG Jing－wen2DANG Xue－ya1ZHU Ying－ying1

（1.School of Food and Biological Engineering，Zhengzhou University of Light Industry，Zhengzhou，Henan450002，China；2.Henan Vocational and Technical College，Zhengzhou，Henan450046，China）

To explore the effect of the different doses of buckwheat flour on intestinal flora in mice.Mice were randomly assigned to get different doses of buckwheat flour by intragastric administration.The microbial analysis on the intestinal flora in colon of mice was carried out 35 days later and the tissue morphology of the jejunum was observed.The results showed that the number ofEscherichia colidecreased while the number ofLactobacillusandBifidobacteriumincreased in experimental groups at dose of 3.250 g／（kg·d）compared with the control in mice colon（P＜0.05）.The jejunum tissues of mice were also changed.The research confirmed buckwheat flour could act as a kind of prebiotics.

buckwheat flour； intestinal flora；lactobacillus；bifidobacterium；escherichia coli；prebiotics

10.3969／j.issn.1003－5788.2012.01.009

河南省高校科技创新人才支持计划项目（编号：2011HASTLT021）

申瑞玲（1967－），女，郑州轻工业学院教授，博士。

E－mail：shenruiling2002＠yahoo.com.cn

2011－08－01