青稞麩膳食纖維及其對腸道微生物群影響研究進展

◎ 焦 捷

（青海高等職業技術學院，青海 海東 810711）

1 青稞麩概述

青稞也稱為裸大麥、米大麥、米麥等，主要產自中國西藏、青海、四川、云南等高海拔地區，它作為高原主要農作物，是藏族人民的主要糧食來源[1]。青稞中的功能成分β-葡聚糖，具有降血壓、降血糖、降低膽固醇等作用，被國內外學者廣泛研究，但當前學界對青稞副產物青稞麩皮的相關研究卻甚少。青稞中所含的β-葡聚糖含量最高達8.62%，但其主要富集于麩皮中，含量一般在3%～7%[2]。此外，青稞麩皮中還含有大量膳食纖維，具有促進腸道蠕動、調節體重、預防高血壓、糖尿病等作用。目前，青稞常作為農牧民日?？诩Z及相關食品產業的原料，青稞麩皮卻常加工為飼料。因此，若能對青稞麩皮中的功能性成分進行研究，就能提高青稞利用率，不僅能夠增加當地農牧民的收入，也能為之后相關功能性產品的開發提供依據[3]。

2 膳食纖維分類及其生理功能

膳食纖維可根據其溶解性分為水溶性膳食纖維（SDF）和非水溶性膳食纖維（IDF）。其中，SDF分為果膠、β-葡聚糖、半乳甘露糖膠、菊糖和大量不易消化的低聚糖類，主要來源青稞、菊芋等；IDF分為木質素、纖維素和半纖維素等3類，主要來源于全谷物糧食類，包括麥類、米類及豆類等谷物，以及蔬菜和水果等果蔬類。SDF和IDF的生理功效不同，SDF主要與血液中膽固醇有關，IDF與腸道調節有關[4]。

膳食纖維生理功能主要為促進腸道蠕動、糞便排出、抗氧化、調節血糖血脂等。王雅琪[5]通過對綠豆皮中SDF的持水力、膨脹力指標的測定，發現綠豆皮中SDF能夠促進有害物質隨糞便排出體外，減少患腸道疾病、痔瘡等的風險，通過體內外抗氧化實驗，發現綠豆皮SDF 能夠增強機體清除氧自由基的能力。陳晟[6]探究菊芋中SDF對高脂血癥小鼠的影響，發現其能夠顯著改善高脂血癥產生的脂代謝紊亂及脂肪的堆積。金文筠[7]通過比較藕節SDF及IDF對營養性肥胖小鼠的影響，發現藕節SDF能夠抑制小鼠體重增加，抑制脂肪堆積，具有最佳調節血脂作用。劉銳雯[8]發現了木薯渣IDF具有吸附油脂、重金屬離子等對人體健康不利的物質，并且具有良好的清除自由基的能力。席路利用玉米皮中SDF、IDF，及SDF∶IDF（1∶3）3種實驗組，探究其對反式脂肪酸致高血脂癥小鼠的影響，得出IDF的降血脂及抗氧化作用均低于其余2組。

3 腸道微生物菌群研究方法

人體的胃腸道中存在著大量、多樣微生物，這些微生物共同構成了一個較為穩定的生態系統，通過長期的共同選擇及協同進化中與人體形成緊密的共生關系。有大量研究表明，飲食、人類遺傳因素改變及抗生素治療等，均能影響人體內的腸道微生物，從而影響人體代謝[9]。

現在關于腸道微生物群在健康中作用的相關研究日益增加，它不再是我們“被遺忘的器官”，而是在免疫系統和新陳代謝中扮演者重要角色。已有研究指出，改變腸道微生物群與肥胖和糖尿病是相關聯的。因此，腸道微生物群可能是預防和治療新陳代謝綜合癥的一個新的研究點。通過飲食影響腸道微生物的主要作用機制是當食物經過小腸后，不能被小腸吸收的部分進入大腸，被腸道微生物代謝成不同的產物，不同代謝底物的優勢菌群有明顯差異，可影響不同腸道菌群的結構[10]。

目前，對于腸道微生物的研究方法有2種。一種為分離培養法，通過對微生物培養基的分離純化，通過表型鑒定方法對菌種進行鑒定[11]。史先振等人[12]用小鼠糞便培養中的主要菌群——雙歧桿菌、乳桿菌、腸桿菌及腸球菌，采用菌落計數法對比木糖灌胃前后主要菌的變化，發現木糖可促進腸道菌群中的有益菌雙歧桿菌和乳桿菌的增殖，改善腸道內菌群。吳占威[13]等人用不同劑量豆渣膳食纖維及豆渣超微化制品灌胃BALB/c小鼠，采用選擇性培養基檢測小鼠糞便中乳酸桿菌、雙歧桿菌、腸桿菌和腸球菌的數量，發現高劑量IDF、低劑量SDF和低劑量的ESPO能增加乳酸桿菌和雙歧桿菌，并抑制腸球菌和腸桿菌的增長。但采用培養法步驟復雜、工作量大，并且不能對在培養基上無法生長的微生物進行鑒定。對此，免培養法由此誕生，其作為腸道微生物檢測技術，主要通過高通量測序技術，對腸道微生物中的菌種進行整體的結構及功能探索。崔峻[11]研究了改性番茄皮渣中膳食纖維對于鏈尿佐菌素(STZ)誘導糖尿病大鼠腸道菌群的影響。其通過對實驗大鼠腸道菌群和糞便中微生物的總DNA進行提取，利用變形梯度凝膠電泳(DGGE)技術對提取總DNA進行電泳，對電泳結果進行比對分析，發現腸道菌群研究顯示總共有分別來自雙歧桿菌屬、真桿菌屬、梭菌屬和乳桿菌屬4個屬的8株菌為優勢菌。傅宇翔[14]對SD大鼠盲腸進行高通量測序，對其進行OTU分析、多樣性分析、稀釋曲線分析，發現厚壁菌門和擬桿菌門為優勢菌群。其中，豆渣的豆渣可溶性總糖組對雙歧桿菌的增殖效果最優，豆渣可溶性總糖組和發酵豆渣低聚糖組對乳酸桿菌的增殖效果最優。Li XF[15]等人根據小鼠盲腸微生物16sRNA基因序列顯示，證明竹筍纖維飲食可導致擬桿菌明顯增加和疣微菌的抑制。這表明竹筍纖維是一種潛在的益生纖維，能調節腸道菌群并改善宿主代謝。張影[17]通過高通量測序技術分別對患者膳食干預前、膳食纖維干預后和“膳食纖維+蛋白質”干預后的腸道菌群進行測序和分析。結果表明，“膳食纖維+蛋白質”的干預能夠使患者腸道菌群OTUs 數量略微下降，對Shannon-Weiner指數無明顯影響，而通過膳食纖維飲食干預，發現患者腸道菌群中有益菌的數量增加。

4 青稞膳食纖維對腸道菌群的影響

青稞中的膳食纖維主要由可溶性膳食纖維（以β-葡聚糖為主）與不可溶性膳食纖維組成。目前，關于青稞β-葡聚糖降血糖、降血脂的功能性研究，以及對青稞麩不溶性膳食纖維的持水性、溶脹性等基本特性的研究已十分廣泛，但對這2種膳食纖維對腸道微生物影響的研究卻少之又少。因此，研究青稞膳食纖維對腸道菌群的影響對開發相關功能性產品，填補相關的研究空白，具有重要意義。

關于青稞膳食纖維對腸道菌群的研究方法，可采用不同劑量的青稞β-葡聚糖、不溶性膳食纖維、不同比例β-葡聚糖和不溶性膳食纖維，通過對小鼠腸道微生物測序，分析其微生物優勢菌群及相對豐度，探究青稞膳食纖維對腸道菌群的影響。Li XF[15]發現竹筍纖維飲食能夠抑制疣微菌，并使擬桿菌明顯增加。擬桿菌能夠吸收和利用多糖，其中包括很多人體自身難以利用的植物多糖，提高宿主營養利用率，還能夠加快腸黏膜血管形成、維持腸道微生態平衡、促進免疫系統發育、增強宿主免疫力[16]。張影[17]通過膳食纖維飲食干預，使患者腸道菌群中有益菌的數量增加，如普拉梭菌和柔嫩梭菌等。因此，通過相關膳食纖維對腸道微生物影響的研究，發現青稞膳食纖維對人體腸道菌群具有影響，但具體的影響機制及優勢微生物群的變化還需要通過更多具體的實驗探究。因此，現階段關于膳食纖維的研究內容，可為今后對青稞膳食纖維的研究提供依據。

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