六株益生菌对三种膳食纤维模拟肠道发酵产酸的影响

摘要

菊糖、低聚异麦芽糖和低聚木糖是三种膳食纤维，且同时被认定为益生素，它们不能在小肠中消化利用，但可以在大肠中发酵。益生菌可以通过细胞粘附性水解酶分解膳食纤维，并且改变宿主肠道菌群的组成，有益于肠道健康。本研究利用健康成人粪便提取物在体外模拟这三种膳食纤维肠道发酵(37℃，48h)产生短链脂肪酸（乙酸、丙酸和丁酸）的情况，分析不同膳食纤维的产酸模式，并添加六株益生菌至模拟肠道发酵体系，分别研究益生菌对菊糖、低聚异麦芽糖和低聚木糖模拟肠道发酵产酸的影响，为三种膳食纤维和益生菌在食品中更好的应用提供进一步的理论依据。本研究工作的主要研究结果如下。
　　(1)菊糖、低聚异麦芽糖和低聚木糖模拟肠道发酵时，乙酸的生成量均占主导地位，菊糖和低聚异麦芽糖发酵丙酸的生成量较多，低聚木糖发酵则能产生较多的丁酸。三种膳食纤维被肠道微生物利用均能产生短链脂肪酸，但产酸模式各不相同。
　　(2)在菊糖模拟肠道发酵体系中，添加粪肠球菌、植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和屎肠球菌，乙酸生成量的增加明显，增幅为35％-91％。添加粪肠球菌、短乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和屎肠球菌，发酵产物中丙酸含量增加15％-34％。添加鼠李糖乳杆菌和屎肠球菌，丁酸的生成量增加最为显著，增幅达到252％，添加嗜酸乳杆菌对促进菊糖发酵产酸的作用最小。
　　(3)在低聚异麦芽糖模拟肠道发酵体系中，添加短乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和屎肠球菌，乙酸生成量增加37％-70％。添加短乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌和屎肠球菌后丙酸生成量增加较为显著，增幅为51％-122％。丁酸生成量在添加嗜酸乳杆菌、粪肠球菌、鼠李糖乳杆菌和屎肠球菌后增加幅度较大，为140％-196％，而添加植物乳杆菌对三种酸生成量的增加作用均不明显。
　　(4)在低聚木糖模拟肠道发酵体系中，除添加嗜酸乳杆菌外，其余五株益生菌对乙酸生成的促进作用都较明显，增幅可达66％-82％。添加植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和短乳杆菌后丙酸生成量较多。添加短乳杆菌、粪肠球菌和植物乳杆菌后丁酸生成量增加显著，增幅为84％-96％。
　　(5)在全部膳食纤维-益生菌组合中，菊糖-鼠李糖乳杆菌、菊糖-屎肠球菌和低聚木糖-植物乳杆菌的乙酸生成量较多。菊糖-短乳杆菌、菊糖-鼠李糖乳杆菌、菊糖-屎肠球菌和低聚异麦芽糖-屎肠球菌的丙酸生成量较多。低聚木糖-短乳杆菌、低聚木糖-植物乳杆菌和低聚木糖-粪肠球菌的丁酸生成量较多。
　　本研究证明，三种膳食纤维（菊糖、低聚异麦芽糖和低聚木糖）的肠道发酵产酸模式不同，益生菌可以影响其肠道发酵产酸模式，并且添加不同的益生菌对产酸模式的影响不同。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 膳食纤维与益生素

1．2 菊糖

1．2．1 化学结构

1．2．2 理化性质

1．2．3 生理作用

1．2．4 生产与其在食品中应用

1．3 低聚异麦芽糖

1．3．1 化学结构

1．3．2 理化性质

1．3．3 生理作用

1．3．4 生产与其在食品中应用

1．4 低聚木糖

1．4．1 化学结构

1．4．2 理化性质

1．4．3 生理作用

1．4．4 生产与其在食品中应用

1．5 益生菌

1．5．1 益生菌与肠道菌群

1．5．2 益生菌的有益作用

1．5．3 可应用于食品中的益生菌

1．6 短链脂肪酸简介

1．6．1 促进黏膜生长

1．6．2 抑制肿瘤

1．7 本研究的目的和意义

1．8 主要研究内容

1．9 研究创新点

2 材料与方法

2．1 试验材料

2．1．1 原料与试剂

2．1．2 主要仪器与设备

2．2 试验方法

2．2．1 制备粪便提取物

2．2．2 益生菌及培养基

2．2．3 制备体外发酵缓冲溶液

2．2．4 模拟肠道发酵

2．2．5 短链脂肪酸GC分析

2．3 数据及结果分析

3 结果与分析

3．1 益生菌培养基的活菌数

3．2 短链脂肪酸的GC分析

3．3 三种膳食纤维和益生菌菌液的模拟肠道发酵

3．4 益生菌对菊糖肠道发酵产酸的影响

3．5 益生菌对低聚异麦芽糖肠道发酵产酸的影响

3．6 益生菌对低聚木糖肠道发酵产酸的影响

3．7 膳食纤维-益生菌组合产酸的定性比较分析

4 讨论

4．1 膳食纤维的肠道发酵与产酸模式

4．2 益生菌对膳食纤维肠道发酵产酸的影响

4．3 益生素-益生菌组合的潜在应用

5 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文