香菇多糖益生菌咀嚼片對高強度運動人群腸道的促進功能

孔寧寧，楊 勇，姜慧濤

（河北體育學院，河北 石家莊 050041）

益生菌是一種有益于人體健康的產品，具有免疫調節、促使腸道功能的改善、促進消化和預防腹瀉等功能。目前，益生菌被廣泛應用于人類生活的各方面，可作為輔助添加食品和膳食補充劑[1]。香菇（Lentinus edodes） 中提取出重要的生物活性物質香菇多糖，其具有增強人力免疫力、促進腸胃消化和恢復等功能。長期攝入含有香菇多糖成分的食物，可以穩定腸道消化功能，提高身體免疫能力，在藥品和保健類食品中應用前景廣闊[2]。運動員需要大量的日常訓練，在日常運動中的高強度運動，對胃腸道產生強烈的應激刺激，使得腸胃正常生理功能運轉受損，胃腸道中菌落的結構遭到破壞，最終會因為胃粘膜功能的損傷和調節失衡引發運動型腸胃綜合癥，使得腸胃功能紊亂。研究表明，保證運動員腸道菌群的多樣性和豐度可有效改善其癥狀，成為防治運動性胃腸綜合征的新方法[3]。咀嚼片是一種在口腔內嚼碎后咽下的片劑形式，根據需要可制成不同形狀的異形片，目前市面上存在較多的保健品咀嚼片，保存及使用較為方便，是市場熱銷的產品，在醫藥與食品領域均得到廣泛應用，并且益生菌咀嚼片的制備工藝較為成熟，片劑中的益生菌存活率較高[4]，本研究根據益生菌和香菇多糖對腸道微生態的改善作用，設計開發出一種香菇益生菌復合咀嚼片，選擇體育系在校大學生作為研究對象，探究益生菌香菇復合咀嚼片對運動員的腸胃調節作用。采用超聲波協同酶法提取香菇多糖工藝，具有條件溫和，提取周期較短等優點[5]。

1 原材料與方法

1.1 原材料

干香菇，采購于本地蔬菜食品超市；菌株、無水酒精、葡萄糖、苯酚、DEAE-纖維素，采購于昊宏生物制劑銷售中心；檸檬酸、甘露醇、可溶性淀粉、預膠化淀粉、可壓蔗糖、噴霧干燥一水乳糖、硬脂酸鎂、食用粉沫香精，采購于安泰食品添加劑有限公司。

1.2 主要儀器

超聲波細胞粉碎機，南京以馬內利儀器設備有限公司；紫外可見分光光度計，上海元析儀器有限公司；臺式低速離心機，廣州吉迪儀器有限公司；HH-M4數顯恒溫水浴加熱鍋，常州市金壇友聯儀器研究所；WN-20萬能粉碎機，南京科立華儀器儀表；FRE-52A旋轉蒸發儀，上海亞榮生化儀器廠；DZF-6090真空干燥箱，上海齊欣科學儀器有限公司；PHS-3C酸度計，上海悅豐儀器有限公司；JJ-1精密增力電動攪拌器、流式細胞儀、電熱恒溫培養箱、高壓蒸汽滅菌器、可見光分光光度計、自動部分收集器、高速冷凍離心機、壓片機等，上海一恒科技有限公司。

1.3 制作步驟

益生菌香菇咀嚼片的制作流程主要為：香菇多糖的提取、益生元活性的篩選和咀嚼片的壓制成型。

1.3.1 香菇多糖的提取工藝

香菇多糖的提取按照以下步驟進行：香菇粉碎→超聲波提取→pH調節→復合酶提取→滅酶→離心→濃縮沉淀→冷凍→干燥→香菇多糖純化→多糖含量測定。

實驗研究結果表明，超聲波提取優化工序為：料液比為1∶15（g·mL-1），超聲處理溫度條件是70℃，超聲處理時長為12 min，酶解時長為50 min，復合酶的添加量為3%（復合酶成份質量比為木瓜蛋白酶:纖維素酶:果膠酶為1∶1∶1），酶解的溫度條件為60℃，酶解的pH為5.5，在此優化條件下香菇多糖提取率為12.46%[5]。最終香菇多糖純度為88.15%。

1.3.2 益生元活性的篩選

制備香菇多糖培養基→菌株培育活化→菌株篩選→測定菌株生長曲線→測定香菇多糖對植物乳桿菌益生元的活性影響。

為了更多地發揮香菇多糖的優勢，得到活性更高的益生元，實驗最終決定采用多糖含量為88.15%的中性香菇多糖和有益菌植物乳桿菌C88結合使用的方法，生產制成益生菌咀嚼片。

1.3.3 咀嚼片的壓制成型

選擇預膠化淀粉、噴霧干后加乳糖、可壓性蔗糖、甘露醇、硬脂酸鎂、食用粉沫香精作為生產益生菌咀嚼片的輔料。按照比例輔料0.3 g，香菇多糖益生菌0.2 g進行混合，混合充分后。在壓力設定為200 MPa的條件下，每一粒香菇多糖咀嚼片的質量設定為0.5 g，最后將原料和輔料混合攪拌均勻，在設定的壓力下直接壓制成圓形咀嚼片。

原輔料準備過目篩→原料與輔料預混過篩3次→壓片→包裝。

采用相同的方法制備不含香菇多糖和益生菌，剩余成分含量相同的咀嚼片，作為對照組咀嚼片進行實驗[6]。

1.4 試驗方法

1.4.1 試驗分組

選擇體育系在校大學生100名，保證所有選取的在校大學生都正常參加高強度課程訓練，各個專業的均涉及且人數均等，男女比例均等，年齡分布在20歲～22歲，無任何家族遺傳史。試驗前經過醫院體檢，健康狀況均為良好，對香菇多糖無過敏癥狀。按照性別和專業均衡，將100名體育系大學生分為2組，每組50人，分別為實驗組和對照組。要求試驗期間，試驗組學生每天服用2次香菇多糖益生菌咀嚼片，每次服用6片，連續服用100 d。對照組服用不含香菇多糖和益生菌的咀嚼片，攝入量和服用時間與試驗組保持一致。所有體育系大學生不服用任何其他藥物，并且遵守專業飲食專家的指導建議，合理控制飲食，并保持每日飲食結構一致。

1.4.2 指標檢測

試驗期結束后5 d內，采集所有體育系大學生的靜脈血和糞便3次。

體重指標：記錄體育系大學生的初始體重和終末體重，計算體重減少量，分析體育系大學生體重的變化情況。血清指標：將采集到的血液樣本凝固60 min，3 000 r·min-1離心分離 10 min，收集上層血清，平均分成2份，放入-80℃冰箱保存備用。其中一份按照ELISA試劑盒說明書測定人體胃泌素、胃動素、IgA和IL-2的含量，另一份用來檢測巨噬細胞和樹突細胞的含量。糞便pH測定：取新鮮糞便0.1 g，用1.0 mL蒸餾水溶解震蕩使其混合均勻。離心分離30min，試樣出現分層現象，取上層清液，用數顯pH計測其pH。糞便水分含量測定：取少量糞便放置于鼓風干燥箱里烘干3 h，稱量前后的質量，計算質量變化，得出糞便含水量。糞便氨含量測定：采用納試劑分光光度法檢測糞便氨含量，取新鮮糞便0.1 g，向其加入吸收液5 mL，攪拌混合均勻后，再向其加入Ⅰ級水，使總容積達到10 mL，用波長為425 nm的光照射該試樣適當時間，然后用儀器測定該試樣的吸光度，從而計算出試樣中氨含量。短鏈脂肪酸含量測定：采用氣相色譜法，取干燥的糞便0.1 g，加入10.0 mL蒸餾水溶解，充分震蕩和攪拌，然后進行分離處理，轉速12 000 r·min-1離心10 min，取適量（大于3 mL）試樣的上層清液，然后通過0.45 μm的濾膜過濾所取試樣，完成后，用取樣器取濾液3 mL，加入0.2 mL的50%H2SO4和2.0 mL乙醚，充分震蕩后，轉速12 000 r·min-1離心10 min，最后取上層溶液進行氣相色譜分析。糞便主要菌落種類數量變化測定：取糞便0.1 g，然后用滅菌生理鹽水稀釋到適宜濃度并震蕩混合均勻，隨后取 50 μL 涂布于 LBS、MRS+NNLP、VRBDA、BEA培養基上進行無菌培養，條件37℃培養 24 h～48 h。分別檢測乳桿菌、腸桿菌、雙歧桿菌和腸球菌，以顯微鏡鏡檢、革蘭氏染色等方法鑒定菌種類別，并對菌落計數統計。

1.5 數據處理

所得的數據均使用SPSS軟件進行分析，采用均數±標準差（x±s） 的形式表示。不同劑量的試驗組間與對照組的試驗數據對比，均采用方差分析的方法，按照統一的標準進行對比，P＜0.05表示差異顯著，P＜0.01表示差異極顯著。

2 結果分析

2.1 體重指標

試驗組和對照組人員試驗期間必須保證身體狀況良好，飲食統一合理安排。對照組體育系大學生的體重變化為（-2.27±1.30） kg，試驗組體育系大學生的體重無明顯變化（P＞0.05）。試驗組人員的主觀調查結果顯示，消化和排便感覺明顯順暢，表明香菇多糖和益生菌咀嚼片的使用，有效促進了體育系大學生的腸道蠕動，改善了消化功能，達到了輕微減重的效果。

2.2 血清指標

試驗組和對照組的體育系大學生的血清中各指標檢測數據結果見表1。

從表1中可以看出，與空白對照組相比，試驗組人員胃泌素和胃動素表達水平顯著較高，說明實驗組人員的腸胃消化功能更好；實驗組人員IgA和IL-2表達水平顯著高于對照組，巨噬細胞高于對照組，由于香菇多糖是一種生物調節劑，可以進行人體的免疫調節，與益生菌聯合使用，通過促進腸道蠕動，使得實驗組人員腸道免疫功能更好，腸道功能更健康。

表1 體育系大學生血清指標檢測結果

2.3 糞便指標

2.3.1 糞便pH、水分含量和氨含量的結果分析

試驗組和對照組的體育系大學生的糞便中氨含量、水分含量和pH見表2。

表2 體育系大學生糞便理化指標檢測結果

由表2可知，試驗組體育系大學生糞便pH明顯低于對照組，表明香菇多糖和益生菌結合使用時，能夠有效地促進短鏈脂肪酸等酸性物質的產生，從而使堿性物質減少，所以能夠使腸道的pH降低。由于腸道內的腐生菌生存環境pH較高，代謝旺盛，容易產生致癌物質，因此服用香菇多糖益生菌咀嚼片能有預防腸道疾病的產生[6]。

試驗組體育系大學生連續服用100 d香菇多糖益生菌咀嚼片后，糞便中的水含量同樣明顯低于對照組，結合2組大學生糞便的實際情況，對照組大學生的糞便相對較稀，實驗組大學生糞便成型度較好，表明香菇多糖益生菌咀嚼片具有促進糞便成型、促進排便的作用。

試驗組體育系大學生連續服用100 d香菇多糖益生菌咀嚼片后，糞便中的氨含量明顯低于對照組大學生，且P＜0.05，表明益生菌可以有效地抑制腸道里有害菌的繁殖和成長，增強腸道對蛋白質的吸收利用，從而降低糞便中的氨含量。

2.3.2 腸道微生物含量的比較

實驗組和對照組體育系大學生的腸道微生物含量檢測數據結果見表3。

表3 體育系大學生腸道微生物檢測結果

從表3可以看出，試驗組體育系大學生糞便中乳桿菌、雙歧桿菌的數量比對照組顯著升高，腸道內有害菌落腸桿菌和腸球菌數量減少，表明實驗組大學生的腸道菌落更加健康。植物乳桿菌C88作為益生菌，可以非常快速地在腸道內定植，并且快速繁殖生長，從而使有益菌數量增加，導致有害菌數量減少；香菇多糖作為活性物質，能夠有效提高人體免疫[7]，其調整腸道菌落的主要原因可能是通過增強機體部分免疫細胞的功能，創造了對雙歧桿菌等有益菌有利的生長繁殖環境，使其能夠快速繁殖成長。所以該益生菌咀嚼片對改善腸道菌落種類和數量具有非常顯著性效果。

3 結論

香菇作為名貴的藥食兼用菌，一直是食品科研的前沿熱點。隨著食品加工和處理技術的飛速發展，香菇多糖提取工藝得到了很大的改進和提升，香菇被開發出更加廣泛的用途。由于運動員長期進行大量的訓練，保障運動員腸道的健康尤為重要。結合益生菌改善、治療腸道疾病的作用，本研究以香菇多糖為原材料，開發了一種香菇多糖益生菌咀嚼片。通過實驗證實，有效促進了體育系大學生的腸道蠕動，能夠調節腸道免疫功能，改善腸道菌群，促使腸道功能更加健康，有效地避免日常的高強度運動對胃腸道產生的應激刺激，使得腸胃正常生理功能運轉受損。