抗消化淀粉對實驗鼠腸道生理環(huán)境和胃腸功能性作用的影響.pdf

1、抗消化淀粉(resistant starch，RS)作為低熱量淀粉添加到食物中，對機體產(chǎn)生的生理功能與膳食纖維類似:控制體重，預防便秘、結直腸癌等腸道疾病，改善腸道菌群，降低血脂血糖等。但RS具有比膳食纖維更加優(yōu)質的加工特性，近來被廣泛添加到各類食品中。不同種類的RS在機體腸道中的發(fā)酵模式是不同的，可能對機體腸道生理環(huán)境和胃腸功能性作用的影響也不相同。國內(nèi)外關于不同種類和含量的RS對機體腸道生理環(huán)境和胃腸功能性作用比較的研究成果較少。<

2、br>　　 本研究以不同種類(RS2、RS3、RS4)和含量(5％、10％、15％)的RS為研究對象，并建立大鼠、小鼠的病理模型進行動物實驗，研究分析RS對機體腸道生理環(huán)境和胃腸功能性作用的影響。為以后進一步研究RS對機體腸道健康作用機制提供實驗數(shù)據(jù)。本文主要研究成果如下:
　　 (1)不同種類(RS2、RS3、RS4)和含量(5％、10％、15％)的RS對健康SD大鼠腸道代謝產(chǎn)物和血脂影響的研究結果表明:RS組均能增加大鼠的

3、攝食量，減少體重增加量和飼料效率;均能使大鼠盲腸內(nèi)容物和糞便濕潤變軟;降低盲腸內(nèi)容物和糞便的pH值、游離氨含量;增加盲腸內(nèi)容物和糞便的SCFAs含量;顯著降低血清中TG、TC和LDL-C的濃度。總體效果為:RS組均能改善大鼠腸道生理環(huán)境、降低血脂。其中不同種類的RS組間有顯著差異，相對于RS2和RS4組，RS3組對改善大鼠腸道生理環(huán)境、降低血脂作用最明顯;而不同含量的RS組中，15％ RS組控制體重、增加盲腸內(nèi)容物濕重和水分含量的效果較

4、好。10％RS組在增加腸道主要產(chǎn)物SCFAs、減少游離氨含量、降低pH值、增加糞便的濕重及水分含量和血脂方面的作用最佳。
　　 (2)不同種類(RS2、RS3、RS4)和含量(5％、10％、15％)的RS對大鼠腸道形態(tài)結構的研究結果表明:RS組均能增加大鼠的盲腸總重量、盲腸壁重量和盲腸內(nèi)容物重量。但不同種類的RS組間有顯著差異，相對于RS2和RS4組，RS3組增重效果最明顯;而不同含量的RS組中，15％ RS組增重效果最明顯。改

5、變大鼠小腸、盲腸和結腸的形態(tài)結構的效果比較:15％RS＞10％RS＞5％RS。與對照組相比，5％ RS組對大鼠小腸、盲腸、結腸腸道形態(tài)結構的影響不明顯;10％RS組中，RS3組改變腸道腸粘膜結構的效果比RS2、RS4組更明顯;而15％ RS組中，RS4組改變腸道腸粘膜結構的效果比RS2、RS3組更明顯。但是高、中、低含量的RS組都沒有引起大鼠小腸、盲腸、結腸形態(tài)結構的病理變化。
　　 (3)不同種類(RS2、RS3、RS4)和含

6、量(5％、10％、15％)的RS在大腸發(fā)酵，通過Nested PCR-DGGE技術對大鼠糞便中微生物區(qū)系進行了分析，研究結果表明:RS組具有對照組沒有的4種優(yōu)勢菌，分別為產(chǎn)纖維二糖梭菌(Clostridiumcellobioparum)、解纖維素醋弧菌（Acetivibrio cellulolyticus）、青春雙歧桿菌（Bifidobacterium adolescentis）和乳酸桿菌（Lactobacillus oligoferm

7、entans）對照組具有RS組沒有的3種優(yōu)勢菌，分別為糞球菌屬(Coprococcus catus)、瘤胃球菌屬(Ruminococcus gauvreauii)和Blautia schinkii。Allobaculum stercoricanis只出現(xiàn)在RS2組和RS4組，而在對照組和RS3組中未出現(xiàn)。
　　 Real-time PCR反應的數(shù)據(jù)分析表明，相對于對照組，實驗期間RS實驗組均能促進雙歧桿菌和乳酸桿菌的生長增殖，降

8、低腸桿菌的生長增殖。其中不同種類的RS組間有顯著差異，相對于RS2和RS4組，各含量組均為RS3組對雙歧桿菌、乳酸桿菌的生長增殖的促進效果和對腸桿菌的數(shù)量的控制效果更好;而不同含量的RS組中，10％RS組對雙歧桿菌和乳酸桿菌的生長增殖的促進效果、對腸桿菌數(shù)量的控制效果均優(yōu)于5％RS組和15％RS組。在整個實驗過程中，相對于對照組，不同含量(5％、10％、15％)的RS組對大鼠糞便中腸球菌的數(shù)量變化影響不顯著。這與RS組大鼠的糞便樣品的細

9、菌DGGE水平電泳的顯示結果是一致的。
　　 (4)比較不同種類(RS2、RS3、RS4)的15％RS與便秘治療藥物秘可舒(bisacodyl)對活性炭誘導小鼠便秘的影響，研究結果表明，在誘導小鼠便秘模型前，預先給小鼠喂食不同種類的15％RS，均能不同程度的緩解、改善便秘小鼠的便秘癥狀:三種RS組小鼠的第一次排黑便的時間均低于便秘對照組;小腸推進率明顯高于便秘對照組;小鼠小腸絨毛的損傷均低于便秘對照組;能增加血清中MTL、Gas

10、、ET、AchE、SP和VIP因子水平，降低SS因子水平。相對于RS2組和RS4組，RS3組最接近正常組和便秘藥物bisacodyl治療組，表現(xiàn)出最好的便秘預防效果。
　　 (5)不同種類(RS2、RS3、RS4)的15％RS對鹽酸/乙醇誘導大鼠胃損傷影響的研究表明，在誘導大鼠胃損傷模型前，預先給大鼠喂食不同種類的15％RS，均能不同程度的預防、減輕胃損傷大鼠的胃損傷情況:三種RS組大鼠的血清IL-6和TNF-α水平均低于胃損傷

11、對照組;胃損傷程度顯著低于胃損傷對照組，而損傷抑制率顯著高于胃損傷對照組;均能減少胃液分泌量并增加胃液pH值;均能降低胃組織的炎癥基因iNOS，COX-2，TNF-α和IL-1β的mRNA和蛋白質表達。相對于RS2組和RS4組，RS3組對化學誘導大鼠胃損傷的預防作用最佳。
　　 本文通過Nested PCR-DGGE和實時熒光定量PCR技術對RS在大腸發(fā)酵過程中微生物區(qū)系的變化進行了分析，初步推測RS組的4種優(yōu)勢細菌:產(chǎn)纖維二糖

12、梭菌(Clostridium cellobioparum)、解纖維素醋弧菌（Acetivibrio cellulolyticus）、青春雙歧桿菌（Bifidobacterium adolescentis）、乳酸桿菌（Lactobacillusoligofermentans），和對照組中的3種優(yōu)勢細菌:糞球菌屬(Coprococcus catus)、瘤胃球菌屬（Ruminococcus gauvreauii）及Blautia schink

13、ii共同作用，導致主要代謝產(chǎn)物SCFA的量發(fā)生變化，并選擇性的促進有益菌群雙歧桿菌和乳酸桿菌的生長增殖，控制條件致病菌腸球菌和腸桿菌的數(shù)量，而且因為不同種類和量的短鏈脂肪酸生理作用不同，最終導致其代謝結果的不同;間接影響腸道功能，起到改善腸道環(huán)境的作用。而只存在于RS2組和RS4組中的Allobaculum stercoricanis細菌可能是導致RS3組改善腸道環(huán)境優(yōu)于RS2和RS4組的原因。但是，關于RS通過影響腸道中微生物區(qū)系的變

14、化而間接影響腸道功能機理的研究還需要深入的試驗進行探討。
　　 大鼠腸道主要代謝產(chǎn)物SCFA、游離氨，腸道pH，血脂以及腸道形態(tài)結構的變化與腸道中微生物種類和數(shù)量變化基本一致。
　　 本實驗建立小鼠便秘模型和大鼠胃損傷模型，運用逆轉錄-聚合酶鏈式反應(RT-PCR)、酶聯(lián)免疫法(ELISA法)和蛋白質印跡(Western blot)等分子生物學方法，進一步來研究15％RS對腸胃功能性作用的影響，發(fā)現(xiàn)15％RS通過改變血清

15、中MTL、Gas、 ET、AchE、SP、 VIP、 SS胃腸激素的因子水平、降低組織炎癥基因iNOS、COX-2、TNF-α和IL-1β的mRNA和蛋白質表達來調(diào)節(jié)機體腸胃功能性作用，具有良好的改善腸道生理作用，跟前面的實驗結果是一致的。說明RS確實對胃腸道具有保護作用，為進一步研究RS對腸道生理環(huán)境和胃腸道功能性作用提供實驗依據(jù);也為利用“藥食兩用”的天然、安全的RS食品資源，開發(fā)RS的保健功能性食品，研究通過食療改善、緩解腸道疾病