雪蓮果低聚果糖體外對腸道菌生長的影響

趙紅玲，郝婷，王小青，鄧淑華，高楊，尹志峰，王良友（河北省中藥研究與開發重點實驗室，承德醫學院中藥研究所，河北承德067000）

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雪蓮果低聚果糖體外對腸道菌生長的影響

趙紅玲，郝婷，王小青，鄧淑華，高楊，尹志峰，王良友*
（河北省中藥研究與開發重點實驗室，承德醫學院中藥研究所，河北承德067000）

摘要：研究雪蓮果低聚果糖體外對雙歧桿菌和大腸桿菌生長的影響，及比較不同來源低聚果糖的作用。測定不同時間、不同濃度及不同來源低聚果糖的雙歧桿菌和大腸桿菌發酵液的pH和吸光度（600 nm）。結果顯示雪蓮果低聚果糖濃度為2.0%對雙歧桿菌的增殖效果最好；雪蓮果低聚果糖增殖雙歧桿菌和抑制大腸桿菌的作用與2種低聚果糖基本無差異，且具有降低pH的作用。該結果提示雪蓮果低聚果糖具有調整腸道菌群的作用。

關鍵詞：雪蓮果；低聚果糖；雙歧桿菌；大腸桿菌

低聚果糖，也稱蔗果低聚糖或果寡糖[1]（Fruc tooligosaccharides，簡稱FOS），通過促進雙歧桿菌增殖表現出一些生理功能，如提高人體免疫力、抑制腸道有害菌生長等，具有生物學屏障、控制內毒素血癥、預防和治療細菌性腹瀉、抗腫瘤、營養、延緩衰老等作用[2]。正常成人腸道內含有近500種細菌，菌群的平衡對維持人體身健康十分重要。雙歧桿菌和大腸桿菌分別是腸道中的優勢厭氧菌和需氧菌，雙歧桿菌是人體健康的重要標志之一。

雪蓮果（Smallan snnchifalius），菊科多年生草本植物，雪蓮果低聚果糖（Smallan snnchifalius FOS，下文簡稱SFOS）含量是所有植物中最高的，達到干物質60 %～ 72 %[3]。目前國內對雪蓮果的利用還處于制成干果、果醬、果酒、干粉、糖漿、果醋的開發階段，而對于雪蓮果營養成分、功效作用的研究和開發報道很少。因此，本研究針對現狀采用自制的SFOS，進行了雙歧桿菌增殖的研究，并與2種不同來源的低聚果糖進行了組分測定，比較了3種低聚果糖對雙歧桿菌和大腸桿菌體外生長的作用。

1　材料與方法

1.1材料

1.1.1培養基

雙歧桿菌TPY培養基、BBL瓊脂培養基、大腸桿菌LB培養基：北京雙旋微生物培養基制品廠。

1.1.2菌株

大腸桿菌：正常健康人腸道分離株（河北省中藥研究與開發重點實驗室保藏）；雙歧桿菌（金雙歧三聯菌片）：取0.1g菌粉無菌條件下加入生理鹽水充分溶解，混合均勻，繼續用無菌生理鹽水釋至10-9倍，凃板至BBL瓊脂培養基上，篩選雙歧桿菌單菌落分離保藏[4]。1.1.3材料

低聚果糖：SFOS（河北省中藥研究與開發重點實驗室自制）；低聚果糖A：廣東量子高科微生態健康產業有限公司；低聚果糖B：山東保齡寶生物技術有限公司；蔗果三糖（純度99.7 %）、蔗果四糖（純度99.5 %）、蔗果五糖（純度94.4%）：上海惠城生物科技有限公司。1.2儀器

753紫外分光光度計：上海光譜儀器有限公司；Agilent 1200液相色譜儀：美國Agilent公司，檢測器為ELSD；SPH-100B恒溫震蕩培養箱：上海世平實驗設備有限公司；HC-JH-131超凈工作臺：北京鑫宏程潔凈工程技術有限公司；PHS-3C型數顯酸度計：上海佑科儀器儀表有限公司。

1.3方法

1.3.1菌體培養

雙歧桿菌和大腸桿菌分別于TPY和LB培養基中培養12 h，作為菌液備用。

1）分別配制50 mL TPY培養基，以2 %葡萄糖為對照組，試驗組分別加入0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5% 的SFOS。取制備好的雙歧桿菌菌液0.5 mL接種，每隔12 h檢測各培養基的吸光度和pH。

2）分別配制50 mL TPY培養基和50 mL LB培養基，以2 %葡萄糖為對照組，試驗組分別加入2.0 %的SFOS、2.0 %的低聚果糖A、2.0 %的低聚果糖B。取制備好雙歧桿菌和大腸桿菌菌液0.5 mL分別接種于TPY和LB培養基，每隔12 h檢測各培養基的吸光度和pH[5]。1.3.2 HPLC組分測定色譜條件

色譜柱：華譜XAmide（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流動相：乙腈∶水=75∶25；流速：1 mL/min；進樣量：10 μL；柱溫：30℃。漂移管溫度70℃，氮氣體積流量3.5 L/min。1.3.3吸光度測定[6]

將細菌培養液搖勻后立即抽取1 mL于4 mL無菌水中，UV-753分光光度計于600 nm處測A值，以每管細菌培養液的初始A0值為對照，記錄培養12、24、48 h后相對于初始A0值的增長值ΔA。

2　結果與分析

2.1 SFOS對雙歧桿菌生長的影響

SFOS對雙歧桿菌生長的影響如表1所示。

由表1可知，添加不同濃度SFOS與雙歧桿菌對照組相比，不同濃度的ΔA12均表現出了增殖作用（P<0.05）；隨著時間延長濃度為2.0 %的ΔA48仍顯示出增殖作用（P<0.05），說明SFOS添加濃度為2.0 %對雙歧桿菌增殖作用效果最好。

表1 SFOS對雙歧桿菌生長的影響（±s，n=3）Table 1 The influence on the growth of Bifidobacteria

表1 SFOS對雙歧桿菌生長的影響（±s，n=3）Table 1 The influence on the growth of Bifidobacteria

注：*表示P<0.05，**表示P<0.01。

分組　12h（ΔA12）　24h（ΔA24）　48h（ΔA48）對照　0.043±0.002　 0.248±0.014　 0.330±0.034 0.5 % SFOS　 0.068±0.009**　 0.258±0.010　 0.345±0.019 1.0 % SFOS　 0.078±0.004*　 0.307±0.013*　 0.364±0.008 1.5 % SFOS　 0.080±0.008*　 0.322±0.009*　 0.393±0.012 2.0 % SFOS　 0.077±0.011*　 0.375±0.014*　 0.464±0.011* 2.5 % SFOS　 0.076±0.008*　 0.305±0.011*　 0.357±0.029

2.2低聚果糖成分的測定

3種低聚果糖成分的HPLC測定結果如圖1所示。

圖1 3種低聚果糖成分圖譜Fig.1 The graph of three different sources of FOS

通過對3種低聚果糖成分的HPLC測定結果可知，低聚果糖A、低聚果糖B都是以蔗果三糖、蔗果四糖為主要成分；SFOS的3種成分含量均衡，且蔗果五糖含量明顯高于低聚果糖A、低聚果糖B。

2.3 3種低聚果糖對雙歧桿菌和大腸桿菌生長的影響3種低聚果糖對雙歧桿菌生長的影響如表2所示。

表2 3種低聚果糖對雙歧桿菌生長的影響（x±s，n=3）Table 2 The influence on the growth of Bifidobacterium among three different sources of FOS

由表2可知，3種低聚果糖與雙歧桿菌對照組相比，在ΔA48數據分析，均具有促進雙歧桿菌生長的作用（P<0.05）；僅SFOS在ΔA12、ΔA24顯示出增殖作用（P<0.05）；除在ΔA24顯示SFOS與低聚果糖A作用有差異（P<0.05）外，3種低聚果糖對于促進雙歧桿菌生長的作用沒有顯著性差異（P＞0.05）。

3種低聚果糖對大腸桿菌生長的影響如表3所示。

表3 3種低聚果糖對大腸桿菌生長的影響（x±s，n=3）Table 3 The influence on the growth of E. coli among three different sources of FOS

由表3可知，3種低聚果糖與大腸桿菌對照組比較，在ΔA24、ΔA48數據分析，均具有抑制大腸桿菌生長的作用（P<0.05）；而SFOS在ΔA12也顯示出較強的抑制作用（P<0.01）；3種低聚果糖對于抑制大腸桿菌的生長作用沒有顯著性差異（P＞0.05）。

2.4 SFOS對大腸桿菌和雙歧桿菌培養pH的影響

SFOS對大腸桿菌和雙歧桿菌培養pH的影響如圖2所示。

圖2 pH時間曲線Fig.2 The time curve of pH

通過試驗結果（見圖2A）可知，添加2 %的SFOS培養雙歧桿菌與對照比較，維持酸性pH環境，有利于雙歧桿菌增殖；添加2 %的SFOS培養大腸桿菌與對照比較（見圖2B），大腸桿菌生長環境pH明顯降低，抑制了大腸桿菌的生長[7]。說明SFOS代謝產生的乙酸降低pH，對致病菌可產生生物拮抗作用，利于調整腸道菌群。

3　結論與討論

植物低聚果糖最為引人注目的生理特性是它能明顯改善腸道內微生物種群比例，此特性使其在保健品和食品等領域具有廣泛的應用價值，近幾年低聚果糖的產品風靡日、歐、美等市場。雪蓮果因其低聚果糖含量高，被列為世界無公害純天然第三代藥用型水果，還可應用于食品生產中作為功能食品基料等，具有廣闊的開發前景。

體外試驗結果顯示雪蓮果低聚果糖的添加濃度為2 %對雙歧桿菌增殖作用效果最好，與低聚果糖A、低聚果糖B相比，添加雪蓮果低聚果糖12 h即顯示出了抑制大腸桿菌的作用和對雙歧桿菌的增殖效果，起效快、作用時間長，表現出較好的時效性，初步分析與其組成中的蔗果五糖含量較高相關，還需要進一步試驗論證。本結果對雪蓮果低聚果糖功效成分的研究，并為其開發成具有調整腸道菌群作用的功能性食品提供參考。

參考文獻：

[1]陳湖南,陳曉林.低聚果糖在各國的法規發展歷程[J].食品工業科技,2014,35(6): 44-45

[2]劉重陽,陳東風.腸道菌群在炎癥性腸病發病中的作用[J].重慶醫學, 2009, 5(10): 1251-1253

[3]張會香,楊世軍,鄭偉嬋.雪蓮果中SOF的提取工藝及特性研究[J].食品研究與開發,2014,35(10):13-16

[4]熊德鑫.厭氧體菌分離和鑒定方法[M].南昌:江西科技出版社, 1986:9-11

[5]黃秀梨,辛明秀.微生物學實驗指導[M].北京:高等教育出版社, 2008:53-60

[6]湛學軍,謝大澤,湯幽,等.幾丁聚糖對雙歧桿菌體外生長的影響[J].中國微生態學雜志,2014,26(9):1023-1026

[7]李向陽,邵衛華,刁恩杰,等.溫度、pH、藥物對大腸桿菌抑制作用的量熱法研究[J].食品科學,2007,28(6):252-255

Impact of the FOS from Smallan snnchifalius on the Growth of Bifidobacterium and Escherichia Coli in Vitro

ZHAO Hong-ling，HAO Ting，WANG Xiao-qing，DENG Shu-hua，GAO Yang，YIN Zhi-feng，WANG Liang-you*
（The Key Laboratory of Chinese Medicine Research and Development of Hebei Province，Institute of Chinese

Materia Medica，Chengde Medical College，Chengde 067000，Hebei，China）

Abstract：The objectives were to study the impact of FOS from Smallan snnchifalius on the growth of Bifidobacterium and Escherichia coli，and to compare the effect with different sources of FOS. The pH and absorbance of Bifidobacterium and E. coli were measured at different time，different concentrations and sources of FOS . The best proliferation concentrations were 2.0 %. There were no significant difference with two other FOS on the proliferation of Bifidobacterium and inhibition of E. coli，and the FOS from Smallan snnchifalius had a role in lowing the pH. The results suggested that FOS from Smallan snnchifalius had to adjust the role of intestinal flora.

Key words：Smallan snnchifalius；FOS；Bifidobacterium；E. coli

收稿日期：2015-01-09

*通信作者：王良友（1970—），男，副教授，研究方向：多肽藥物研發。

作者簡介：趙紅玲（1977—），女（蒙古），助理研究員，碩士研究生，研

基金項目：河北省海外高層次人才“百人計劃”資助項目（E201200002）

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.03.021

究方向：生物活性多肽藥物的研發。