不同种类的低聚糖对猪肠道菌群作用效果研究

周庆民 冯万宇 秦 博 黄 健 徐 馨 侯美如

（黑龙江省兽医科学研究所，黑龙江省齐齐哈尔市 161006）

不同种类的低聚糖对猪肠道菌群作用效果研究

周庆民 冯万宇 秦 博 黄 健 徐 馨 侯美如

（黑龙江省兽医科学研究所，黑龙江省齐齐哈尔市 161006）

为了找到适宜猪有益菌群利用的低聚糖，利用模拟猪肠道内环境的体外试验研究了含有不同的功能性低聚糖 （水苏糖、低聚果糖、低聚异麦芽糖和低聚木糖）发酵液中大肠杆菌、双歧杆菌和乳酸杆菌及其pH值在不同发酵时间的变化情况。结果表明，发酵24小时后含糖发酵液大肠杆菌增加的幅度与无糖组相比无显著差异 （P＞0.05）。发酵6和12小时，各发酵液中双歧杆菌和乳酸杆菌的数量无显著差异 （P＞0.05），但发酵24小时后，含糖发酵液中双歧杆菌和乳酸杆菌数量增加的幅度显著高于无糖发酵液 （P＜0.05），其中含葡萄糖、低聚异麦芽糖和低聚果糖发酵液中增加的幅度最高，但葡萄糖在消化道中被消化酶分解利用，含糖发酵液的pH值显著低于无糖发酵液 （P＜0.05）。可见，低聚糖通过降低肠道pH值并作为有益菌 （双歧杆菌和乳酸杆菌）的底物促进其生长，以低聚异麦芽糖、低聚果糖效果最佳，但对大肠杆菌促生长作用不明显。

低聚糖；猪；肠道；菌群

低聚糖 （Oligosaccharide）或称寡糖，是由2～10个单糖通过糖苷键连接形成的直链或支链低度聚合糖，根据其结构、组成及糖苷键的差异。分功能性低聚糖和普通低聚糖两大类，其中功能性低聚糖包括水苏糖、棉子糖、异麦芽酮糖、乳酮糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖、低聚乳果糖、低聚异麦芽糖、低聚异麦芽酮糖和低聚龙胆糖等。动物胃肠道内没有水解这些低聚糖的酶系统，因此它们不被消化吸收而直接进入大肠内优先为双歧杆菌所利用，是双歧杆菌的增殖因子。功能性低聚糖在进入大肠后，都能被肠道菌群选择性地发酵，主要是被双歧杆菌与乳酸菌所利用，不被有害菌利用。它们的主要差异在于被肠道菌群利用程度不同，具体表现在对不同有益菌增殖程度、有害菌受抑制程度、产酸量和产气量等方面的差异。因此，我们针对这些低聚糖的差异特点，模拟猪肠道内环境对猪肠道菌群进行了体外作用效果试验，以选择猪最适宜的低聚糖应用种类。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 菌种

菌种来自健康无胃肠疾病的育成猪肠道大便。

1.1.2低聚糖

低聚糖选择以下4种：低聚果糖（郑州景德化工产品有限公司），低聚异麦芽糖 （山东保龄宝生物股份有限公司），低聚木糖 （山东龙力生物科技股份有限公司）和低聚糖水苏糖 （西安德施普生物制品有限责任公司）。

1.1.3培养基

GAM（肠道菌群发酵）培养基：蛋白胨10 g，大豆胨3 g，消化血清粉13.5 g，酵母浸膏5 g，牛肉膏2.2 g，牛肝膏1.2 g， KH2PO42.5 g，NaCl13 g，可溶性淀粉5 g，L-半胱胺酸盐0.3 g，硫乙醇酸钠0.3 g，琼脂1.5 g，葡萄糖3 g（根据需要添加），蒸馏水1 000mL，pH 7.2～7.4，121℃灭菌30分钟。

EMB（大肠杆菌）培养基：伊红美蓝 4.5 g，蒸馏水 100 mL，121℃灭菌30分钟。

LBS（乳酸杆菌）培养基：蛋白胨1 g，葡萄糖2 g，牛肉膏0.6 g，酵母膏0.5 g，吐温-80 0.1mL，K2HPO40.2 g，MgSO40.02 g，MnSO40.005 g，无水乙酸钠1.5 g，柠檬酸三铵0.2 g，琼脂2 g，蒸馏水100mL，pH值6.5，121℃灭菌30分钟。

BS添加液：备100 mL灭菌烧瓶，称30 g丙酸钠，加80mL水溶解，再加入巴龙霉素0.l g，硫酸新霉素0.4 g，氯化锂6 g溶解，最后加水至100mL。

改良BS（双歧杆菌）培养基：西红柿汁20 mL，蛋白胨1.5 g，酵母膏0.6 g，葡萄糖2 g，NaCl 10.5 g，琼脂2 g，蒸馏水80 mL，pH值6.8，121℃灭菌30分钟。冷却至50℃时加BS添加液50mL，倒平板。

稀释液：KH2PO44.5g，Na2HPO46.0g，L-半胱氨酸盐酸盐 0.5 g，吐温-80 0.5 g，琼脂1 g，121℃灭菌30分钟。

1.2 试验设计及试验方法

肠道菌群发酵培养基应用不同的碳源，设6个组，其中2个对照组，4个试验组。培养基以未加葡萄糖的GAM培养基为基础，对照组1培养基中不加葡萄糖，对照组2培养基中加1%葡萄糖，试验组1～4培养基中分别加1%低聚果糖、1%低聚异麦芽糖、1%低聚木糖和1%低聚糖水苏糖。每组设3个平行样，每个样装200 mL，共计分装18个培养瓶，加塞并插上针头，然后121℃灭菌30分钟，灭菌后拔出针头，室温冷却。

图1 不同发酵时间不同发酵底物发酵液菌群数量变化

无菌采取健康无胃肠疾病育成猪新鲜粪便10 g，加入100 mL生理盐水充分混合，分别取上清液1mL加入18个培养瓶中，混匀，置恒温箱培养，37℃发酵。

发酵6、12和24小时检测发酵液中双歧杆菌、乳酸杆菌、大肠杆菌的数量 （测活菌数用平板计数法）：取发酵液1mL，加入生理盐水9mL中充分稀释，再取此液1 mL，加入生理盐水9mL中充分稀释，连续稀释至10-6取10-4、10-5、10-6滴种，每个稀释度分别滴种3滴，大肠杆菌平板直接放入培养箱中，37℃培养24～48小时后分别计数，双歧杆菌和乳杆菌平板放入厌氧罐中培养48～72小时后计数。同时测定发酵液pH值。

1.3 数据处理

发酵液中双歧杆菌、乳酸杆菌、大肠杆菌的数量用其对数值表示，采用SPSS 11.0软件对不同发酵时间、不同底物同一菌群的数量进行t检验分析，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

发酵6、12和24小时发酵液中大肠杆菌、双歧杆菌和乳酸杆菌的数量及其pH值的变化见图1～2。

从图1可以看出，随着发酵时间的延长，发酵液中各种菌的数量均呈上升趋势。虽然发酵6、12和24小时后含糖发酵液中大肠杆菌的数量高于无糖发酵液，但含糖发酵液大肠杆菌增加的幅度与无糖组相比无显著差异 （P＞0.05）。发酵6和12小时，各发酵液中双歧杆菌和乳酸杆菌的数量无显著差异 （P＞0.05），但发酵24小时，含糖发酵液中双歧杆菌和乳酸杆菌的数量显著高于无糖发酵液 （P＜0.05），其中葡萄糖发酵液中双歧杆菌和乳酸杆菌的数量增加的幅度最高，其次是低聚异麦芽糖和低聚果糖。

从图2可以看出，随着发酵时间的延长，发酵液的pH值均呈下降趋势，但含糖发酵液的pH值显著低于无糖发酵液 （P＜0.05）。

3 讨论

图2不同发酵时间不同底物发酵液pH值变化

发酵过程中，含糖发酵液大肠杆菌增加的幅度与无糖组相比无显著差异，但发酵24小时后，含糖发酵液中双歧杆菌和乳酸杆菌的数量显著高于无糖发酵液，其中含葡萄糖、低聚异麦芽糖和低聚果糖发酵液中双歧杆菌和乳酸杆菌的数量增加的幅度最高。葡萄糖在消化道中易被消化酶分解利用，而功能性低聚糖则可以直接进入肠道发挥作用。可见低聚糖可作为有益菌 （双歧杆菌和乳酸杆菌）的底物促进其生长，并通过降低肠道pH值，形成不利于病原菌生存的环境，从而有效抑制肠道腐败，促进肠道蠕动而有利于排便，保证机体健康，尤以低聚异麦芽糖、低聚果糖效果最佳。

S816.71

A

1673-4645（2012）05-0040-02