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香菇膳食纤维改善运动中肠道功能的作用分析*

2020-11-09韦雅青黄宗峰

中国食用菌 2020年7期
关键词:乳酸杆菌灌胃香菇

韦雅青,黄宗峰

(河池学院体育学院,广西 河池 546300)

便秘是一种常见的肠道功能紊乱现象,一般指的是大便次数过少或者大便干燥难解,如果两天以上没有排便就可以认为存在便秘的可能[1]。适当的运动对便秘帮助很大,久坐少运动很容易导致便秘。但要注意在合理的运动量范围内,过量的运动反而更容易导致便秘。运动员特别是专业运动员由于日常运动训练量过大,消耗了大量的体液、汗液,导致体内水分不足,出现便秘的症状。虽然在运动过程中会有补水,但由于运动量过大,水分不能及时补充,再加上出汗也易伤津耗气,中医认为气随汗出、气阴两伤,也容易导致便秘。特别是女性运动员,由于生理的问题,在月经过后更容易出现便秘。这些肠道问题产生的主要原因就是运动中肠道功能不足。

膳食纤维是一种多糖类物质和木质素类化合物,由于不能被人体消化吸收,很长一段时间被人们认为是“垃圾食物”[2]。后来科学研究揭示了膳食纤维实际上在消化系统中充当着十分重要的角色。许多食用菌中膳食纤维的含量都较高,例如每100克干香菇中膳食纤维的含量就达31.6 g[3],香菇中丰富的膳食纤维可以促进肠胃的蠕动,润肠通便、预防排便不畅等便秘症状的发生,对便秘的治疗十分有益。通过对香菇膳食纤维对运动中肠道功能的调节作用进行研究,探讨香菇膳食纤维在改善便秘等运动中肠道功能不足方面的功效。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

干香菇购自广西壮族自治区柳州市融水苗族自治县农贸批发市场,带柄,菌盖直径3 cm~4 cm,菌盖厚度0.5 cm~0.8 cm,开伞度6分以下,杂质含量≤1.0%。

硫酸(分析纯),仙桃市成明化工有限公司;氢氧化钠(分析纯),武汉瑞胜诚化工有限公司;复方地芬诺酯片,广西河丰药业有限责任公司(批准文号:国药准字H45020028)。

1.2 仪器与设备

FSJ-II型锤片式粉碎机,郑州中谷机械设备有限公司;HS704-0型电热鼓风恒温干燥箱(惠州市鑫福盛实业有限公司);HH系列-1型数显恒温水浴锅,青岛聚创环保集团有限公司;JIDI-20D台式多用途高速离心机,广州吉迪仪器有限公司;DB030型动物实验跑台,北京智鼠多宝科技有限责任公司;F-P2000型高能行星式球磨仪,湖南弗卡斯实验仪器有限公司;PVC彩棒(直径1.5 cm),深圳市大唐新材料有限公司;柔性灌胃针,北京铭泰佳信科技有限公司;QH-100A万分之一水分测定仪,上海群弘仪器设备有限公司;SY-LAB微生物快速检测仪,奥地利Sy-lab公司。

1.3 香菇膳食纤维制备

将干香菇洗净、干燥后粉碎,过80目筛。将香菇粉末用纯净水洗涤2次去除灰尘等杂质,按料液比1∶20加入2%的硫酸酸性溶液,混合均匀,放入水浴锅中90℃温度下水浴酸解反应30 min,自然冷却至常温,用纯净水洗涤2次去除酸液。再按料液比1∶20加入20%的氢氧化钠碱性溶液,混合均匀,放入水浴锅中90℃温度下水浴碱解反应60 min,自然降至常温后用纯净水再洗涤2次去除碱液,70℃烘箱烘干30 min即得香菇膳食纤维粗提物。

1.4 试验方法

1.4.1 小鼠便秘模型的建立

试验选用广西梧州制药(集团)股份有限公司提供的SPF级小鼠(试验动物许可证号:SCXK桂2018-0002),体重(20±2) g。试验前适应性喂养分笼饲养1周,每笼8只,按标准饲养方法饲养,自由进食饮水。模拟运动员每天的运动训练,适应性喂养期间每天进行2次小鼠力竭式跑步训练,将DB030型动物试验跑台倾角设置为-15°、速度设置为15 m·min-1,每次小鼠跑步到力竭停止训练,力竭的判断以小鼠在跑道上匍匐,腹部着地不动。剔除力竭训练异常的小鼠(如不能正常跑步、身体出现异常等),末次训练结束后开始建立小鼠便秘模型。

将复方地芬诺酯片粉碎,用纯净水配置成浓度为2.0 mg·mL-1的混悬液备用;限制小鼠的饮水但不禁食,12 h后给小鼠灌胃10 mL·kg-1体重的复方地芬诺酯混悬液,每天1次,连续7 d,期间正常饮食饮水。观察小鼠排便,发现粪便质地变干、颗粒变硬,证明便秘模型建立成功。

1.4.2 肠道推进试验方法

小鼠便秘模型建立后,随机将小鼠分成4组,每组10只。低剂量组,每日定时经口按2 g·kg-1剂量灌胃小鼠质量分数为20%的香菇膳食纤维粗提物;中剂量组,每日定时经口按2 g·kg-1剂量灌胃小鼠质量分数为50%的香菇膳食纤维粗提物;高剂量组,每日定时经口按2 g·kg-1剂量灌胃小鼠质量分数为80%的香菇膳食纤维粗提物。对照组,每日1次定时经口灌胃同等剂量的纯净水,连续灌胃3天。取PVC彩棒剪成约2 mm小段,在球磨仪中研磨10 min得0.8 mm左右的球型颗粒备用。最后1次灌胃1 h后,用柔性灌胃针给每只小鼠灌胃10粒塑料球。观察并记录每只小鼠的首次排便时间;6 h后无菌收集每只小鼠的粪便,观察粪便性状(外观形态和软硬程度);同时测定小鼠粪便的含水率(E,%),计算公式为:

式中:M1为湿粪便重量(g);M2为干粪便重量(g)。

清洗并找出排出的塑料球计数。试验期间正常饮食自由饮水。

1.4.3 粪便乳酸杆菌群检测

首次灌胃前,无菌采集各组小鼠30 min内的新鲜粪便,加入培养基中,放入微生物快速检测仪中检测乳酸杆菌群数量;末次灌胃6 h后,采用同样方法再次采集小鼠粪便检测乳酸杆菌群数量。

2 结果与分析

2.1 香菇膳食纤维对肠道推进功能的影响

复方地芬诺酯构建的小鼠便秘模型,在灌胃香菇膳食纤维后,肠道推进试验结果见表1。

表1 香菇膳食纤维对小鼠肠道推进功能的影响Tab.1 Effect of Lentinus edodes dietary fiber on intestinal propulsion in mice

由表1可知,与空白对照组相比,灌胃了香菇膳食纤维的3个剂量组均可以明显缩短小鼠的首次排便时间(P<0.01);6 h后粪便含水率明显上升(P<0.05);而且高剂量组、中剂量组、低剂量组都可以明显促进小鼠排出塑料颗粒(P<0.01),各组数据的差异均有统计学意义。而且首次排便时间、含水率和平均排出塑料颗粒的数量与香菇膳食纤维灌胃的浓度有一定的量价关系。

观察小鼠粪便性状,对照组小鼠粪便干硬,多呈半球状;灌胃了香菇膳食纤维的各剂量组小鼠粪便干硬程度减少,多呈球状;高剂量组粪便湿软,已经与正常小鼠粪便差别不大。说明小鼠便秘并模拟运动员每天进行力竭跑步运动,在灌胃了香菇膳食纤维后,能够对小鼠肠道推进功能有显著的促进作用,改善了小鼠的便秘现象。香菇膳食纤维具有提高小鼠肠道的运动能力、加速运动中的肠道代谢等作用。

2.2 香菇膳食纤维对小鼠粪便乳酸杆菌数量的影响

试验前后小鼠粪便中乳酸杆菌群数量变化结果见表2。

表2 香菇膳食纤维对小鼠粪便乳酸杆菌数量的影响Tab.2 Effect of Lentinus edodes dietary fiber on quantity of lactic acid bacteria in mice

由表2可知,在试验前,各组小鼠的粪便乳酸杆菌数量差别不大,处于同一水平。试验6 h后再次测量发现,与空白对照组相比,3个剂量组的小鼠在灌胃香菇膳食纤维后,乳酸杆菌群数量均明显增加(P<0.01)。其中低剂量组较空白对照组乳酸杆菌数量高出了近一个数量级;中剂量组较空白对照组乳酸杆菌数量也高出了2个数量级以上;高剂量组更是高出了3个数量级还多。说明香菇膳食纤维可以有效促进小鼠肠道内乳酸杆菌的繁殖,维持肠道内菌群的平衡,促进小鼠肠道营养物质的消化和吸收,改善了便秘小鼠运动中的肠道代谢功能。

3 讨论

香菇膳食纤维的功效有:1)促进消化,预防肥胖。香菇膳食纤维的高持水性和缚水后体积的膨胀性,使得胃肠道内产生容积作用,容易产生饱腹感从而减少其它食物的摄入。2)调节血糖。香菇膳食纤维可以延缓和降低餐后血糖和血清胰岛素水平,维持血糖稳定防治糖尿病的产生。3)预防高血压、心脏病和动脉硬化[4]。由于香菇膳食纤维对阳离子有吸附作用,因此使得无机盐在肠道中被吸收,并随着粪便排出体外,从而起到降低血压的作用。已有临床资料证明,血清胆固醇含量的升高会导致冠心病,而香菇的膳食纤维可降低胆固醇水平,从而起到预防心脏病和动脉硬化的作用[5]。因此高血压等患者应多食用香菇。

而香菇膳食纤维对改善运动中肠道功能的作用主要体现在润肠通便的机理上。香菇中的膳食纤维不能被人体吸收和消化,又兼具很强的吸水性。可使大便松软的同时促进肠道蠕动,减少大便在肠道内停留时间,从而缓解便秘的产生。

对比小鼠在试验前后粪便中乳酸杆菌群数量发现,香菇膳食纤维也能减少各种有毒代谢产物和有害成分与肠道的接触和吸收,避免了肠道病变的发生。肠道内的膳食纤维能部分地、选择性地被肠道细菌发酵,改变肠道微生物菌群的构成,诱导肠道益生菌的繁殖。试验结果也验证了这一点,乳酸杆菌群数量成倍增长,乳酸杆菌是肠道中的有益共生菌之一,可以抑制肠道内的腐败菌、致病菌等有害微生物和细菌的生长繁殖,维持肠道内菌群微生物生态平衡。而且乳酸杆菌的增加,可以使肠道内的微生物生存环境呈现一定的酸性,防止了便秘的产生,对肠道起到一定的保护作用。

综上所述,通过对试验结果的分析,香菇膳食纤维对改善运动中肠道代谢功能有明显的促进作用。但对于消化功能比较弱者的人来说,过多的膳食纤维难以消化,虽然有助于肠胃蠕动和改善便秘,但却会加重肠胃负担。香菇膳食纤维的服用剂量要控制合理的范围内,才能有效改善运动中肠道功能。

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