乳双歧杆菌IU-100润肠通便作用评价

张琪，徐轲，栾庆刚，彭跃，李建立，张莉，张明

（1.中国农业大学营养与健康系，北京 100191；2.山东得益乳业股份有限公司技术中心，山东 淄博 265200；3.北京市门头沟区医院，北京 102300；4.北京工商大学食品与健康学院，北京 100048）

0 引言

益生菌是一类能够经过消化系统改善人体健康作用的微生物，可以通过定殖于人体的肠道、生殖系统改善人体内的微生态平衡，对人体健康具有重要意义，直接或间接影响到人体免疫、癌症、糖尿病、过敏、肥胖、情绪等[1-2]。双歧杆菌是健康人肠道内的一种重要的益生菌，具有改善肠道微生态环境、润肠通便、免疫调节等功能[3-5]。酸奶是益生菌的优质载体，也是益生菌产品应用的主要形式[6]，益生菌酸奶市场的庞大与高增速反应了消费者的需求，也对益生菌的功能开发提出了更高的要求。

双歧杆菌改善肠道健康功能研究已有较多研究。王晓成等人[7]发现双歧杆菌对小鼠肠道形态的发育有重要作用。其对便秘的缓解作用也有较多发现，Ohkusa等[8]发现便秘人群的肠道菌群与健康人群不同。Halloran等[9]发现补充双歧杆菌能够改变肠道的微生态环境。Miller等[10]通过给便秘的成人补充双歧杆菌，每周可增加排便0.83次，有效缩短了肠道运转时间。Wang等[11]发现双歧杆菌在缓解便秘过程中改变了肠道短链脂肪酸的含量，推测乙酸和丁酸含量对缓解便秘有关键作用。然而，并非所有的双歧杆菌都具有润肠通便的作用，通过菌种的筛选优化和实际功能效果验证才能最终确定[12]。

本研究使用了一株筛选自广西巴马地区长寿老人的乳双歧杆菌IU-100（也称动物双歧杆菌乳酸亚种IU-100，IU-100），通过动物试验和人群试验，探究IU-100菌株对便秘小鼠和人群的通便作用，以期为其在乳制品中更好的应用提供重要参考。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

乳双歧杆菌（Bifidobacterium lactis）IU-100，分离自广西巴马地区长寿老人肠道菌群，保藏编号CGMCC No.12693。

SPF级Balb/C雄性小鼠，6到8周龄，体重18～22 g，购自北京维通利华实验动物技术有限公司。

活性炭粉，天津市华东试剂厂；阿拉伯树胶，上海生工生物工程公司；复方地芬诺酯，常州康普药业有限公司；生牛乳，山东得益乳业股份有限公司；白砂糖（食品级）、浓缩乳清蛋白，上海泛亚乳品有限公司；琼脂、果胶及淀粉河南万邦实业有限公司。

CP124S电子天平，赛多利斯仪器有限公司；APV2000均质机，上海史恒仪器设备有限公司；EUROSTAR搅拌器，德国IKA公司；GNP-9080恒温培养箱，上海精宏实验设备有限公司；BCD-195QM电冰箱，青岛海尔股份有限公司。

IU-100发酵乳：生牛乳升温至60℃，加入混合均匀的白砂糖、琼脂、浓缩乳清蛋白、淀粉化料，均质杀菌完毕，降温至43℃；接种发酵剂和IU-100乳双歧杆菌，搅拌混合均匀，在温度43℃下，静置发酵至滴定酸度大于70°T，得发酵乳；将制得的发酵乳破乳后冷却至4℃，灌装后转入温度为4℃的环境中进行冷藏后熟8 h，即得IU-100的发酵乳。

1.2 实验方法

1.2.1 实验动物设计

(1)分组及处理。SPF级Balb/C小鼠60只，适应性喂养1周后，小鼠随机分为6组，每组10只，分别为IU-100菌株高、中、低剂量组、BB-12阳性对照组、模型对照组和空白组。

空白组和模型组小鼠灌胃质量分数10%的脱脂乳0.1 mL/(kg·d)(以体质量计)；IU-100低、中、高剂量组小鼠分别灌胃1×106、1×108、1×1010CFU/mL的菌悬液0.1 mL/(kg·d)(以体质量计)；阳性对照组灌胃1×1010CFU/mL BB-12，每天一次，试验期间自由进食。

(2)首粒排黑便时间、粪便粒数、粪便重量及粪便含水率测定。给受试样品7 d后，各组小鼠禁食不禁水16 h。模型对照组、阳性对照组及3个剂量组小鼠灌胃复方地芬诺酯（10 mg/kg），空白对照组灌胃蒸馏水。灌胃复方地芬诺酯0.5 h后，空白对照组和模型对照组小鼠用墨汁（含5%活性炭粉、10%阿拉伯树胶）灌胃，处理组给予含受试样品的墨汁，动物均单笼饲养，正常饮水进食。从灌墨汁开始，记录每只动物首粒排黑便时间、5 h内排黑便粒数、重量，同时测定粪便含水率。

(3)小肠推进试验。给受试样品15 d后，各组小鼠禁食不禁水16 h。模型对照组和处理组灌胃复方地芬诺酯（5 mg/kg），空白对照组灌胃蒸馏水。灌胃复方地芬诺酯0.5 h后，处理组分别给予含受试样品的墨汁，对照组给墨汁灌胃。25 min后脱颈椎处死小鼠，打开腹腔分离肠系膜，剪取上端自幽门、下端至回盲部的肠管，置于托盘上，轻轻将小肠拉成直线，测量肠管长度为“小肠总长度”，从幽门至墨汁前沿为“墨汁推进长度”，按下式计算墨汁推进率：

1.2.2 人群实验设计

(1)便秘人群纳入和排除标准。纳入标准：年龄18～65岁，至少符合罗马Ⅳ便秘的诊断标准中的两项，如25%的排便为硬便、排便时有肛门直肠梗阻感、排便不完全感、需要辅助促进排便以及每周排便少于3次，且持续3个月时，则诊断为便秘[13]。

排除标准：器质性疾病、药物、精神心理因素引起的便秘,试验前两周服用促胃肠动力药和微生态制剂。

(2)受试者干预和评价方法。招募50名便秘志愿者，经过7 d排空期后，进行28 d饮用期，分别在排空期结束和饮用期结束进行临床症状评分，包括每周排便次数、粪便性状布里斯托分数[14]、及排便状况积分[15]。在整个实验过程中，受试者不可饮用任何发酵食品（包括泡菜、酸菜、腐乳、豆豉、酸奶、奶酪、活性发酵乳饮料等）和其他益生菌产品。按下式计算症状评分改善率：

显效：各项症状明显减轻，症状评分改善率≥50%；有效：各项症状有所减轻，症状评分改善率25%～49%；无效：各项症状无明显变化，症状评分改善率。

1.2.3 数据统计分析

实验结果数据用均值±标准差（mean±SD）表示。动物实验不同处理方法之间均值比较采用单因素方差分析进行差异显著性检验，受试者的社会人口学特征，使用描述性统计(百分比、平均值和标准差)。干预前后分别采用曼-惠特尼(Mann-Whitney)检验进行组内比较，所有的统计分析都采用统计软件SPSS17.0版，显著性水平为P＜0.05。

2 结果与分析

2.1 IU-100对小鼠粪便重量、首次排黑便时间及粪便颗粒影响

小鼠经口灌胃IU-100菌株，7 d后测定便秘模型小鼠粪便重量、首次排黑便时间、粪便颗粒数目的影响，如图1所示。与空白对照组相比，模型组动物粪便重量和粪便颗粒显著降低（P＜0.01），首次排黑便时间显著增加，说明便秘小鼠模型成立。与模型组相比，不同剂量IU-100均增加小鼠排便颗粒和粪便重量，缩短便秘小鼠首次排便时间，尤其是中剂量组样品，首次排黑便时间与模型组有统计学差异（P＜0.05），且作用效果优于阳性对照菌株。

图1 乳双歧杆菌IU-100对小鼠粪便重量（a）、首次排黑便时间（b）及粪便颗粒（c）影响

2.2 IU-100对小鼠粪便含水量影响

实验小鼠经口灌胃IU-100菌株，连续7 d后测定所有分组小鼠粪便含水量，结果如图2所示。与空白对照组相比，模型组动物粪便含水量降低，与模型组相比，中剂量IU-100显著提高小鼠粪便含水量（P＜0.05）。

图2 乳双歧杆菌IU-100对小鼠粪便含水量影响

2.3 IU-100对小鼠肠道墨汁推进率影响

实验动物灌胃IU-100活菌15 d后，做小肠推进试验，各组小鼠肠道墨汁推进率如图3所示。结果表明，模型组墨汁推进率显著低于空白组（P＜0.01），小鼠便秘模型成立。IU-100菌株干预15 d，各剂量组小鼠墨汁推进率均显著高于模型组，其中低、高剂量组达到极显著水平，与空白对照接近。IU-100各组与阳性对照组比较无统计学差异（P＞0.05）。研究结果表明，IU-100菌株能显著增进便秘小鼠小肠蠕动，促进肠内容物的推进，对便秘小鼠具有润肠通便功能。

图3 乳双歧杆菌IU-100对小鼠肠道墨汁推进率影响

2.4 便秘受试者基本情况统计

招募50名志愿者，期间由于流感、服药等因素退出5人，完成试验45人，受试者年龄、体重、性别等信息如表1所示。

表1 受试者饮用前基本情况

2.5 IU-100对便秘受试者的影响

IU-100发酵酸奶对便秘受试者症状的影响如表2所示，饮用IU-100发酵酸奶28 d后，受试者排便次数、粪便性状和排便状况积分得到显著改善，有效率分别达到91.1%，88.9%和97.8%，表明IU-100发酵酸奶具有润肠通便的作用。

表2 便秘受试者症状积分比较

便秘是一种常见的胃肠道疾病，不仅影响人们身心健康，而且给工作和生活带来困扰[16]。渗透性泻剂是目前治疗便秘的主要方法，这一方式有药物依赖性，长时间服用会导致胃肠道功能受损，给患者带来不利影响[17]。与相关药物相比，研究发现益生菌对改善便秘相关症状有有益影响，如乳双歧杆菌、植物乳杆菌、干酪乳杆菌等益生菌可通过其对肠道微生物群及其代谢产物、中枢和肠道神经系统以及免疫系统的影响，帮助促进肠道运动和改善便秘症状[18-19]。本研究结果同样发现乳双歧杆菌IU-100发酵乳可显著增加便秘小鼠粪便含水量，缩短首次排黑便时间，促进小肠墨汁推进率。人群实验结果同样发现IU-100可显著改善便秘人群的排便次数、粪便性状及排便状况积分。以上结果表明IU-100具有润肠通便的功效，为进一步研发及工业化应用IU-100产品提供了理论基础。

3 结论

本研究分别利用便秘动物和人群评价了IU-100缓解便秘的作用，结果表明，IU-100能显著改善便秘小鼠首次排黑便时间、增加排黑便粒数和重量，显著提高便秘小鼠小肠墨汁推进率，同时，IU-100发酵酸奶可显著改善便秘人群的排便次数、粪便性状和排便状况积分，具有润肠通便作用。