GRP
胃肠病学研究和实践
1687 - 630 x
1687 - 6121
Hindawi出版公司
10.1155 / 2016/5789232
5789232
研究文章
生命起源以前的Xylooligosaccharides对改善人体的微生物群的平衡
http://orcid.org/0000 - 0002 - 3723 - 560 x
林
Shyh-Hsiang
1
周
Liang-Mao
1、2
2
http://orcid.org/0000 - 0002 - 7293 - 5310
简
怡文
1
常
Jung-Su
1
http://orcid.org/0000 - 0002 - 1466 - 9739
林
Ching-I
3
盎司
Helieh
1
营养和健康科学学院
台北医学大学
250号
五星街
台北市11031
台湾
tmu.edu.tw
2
营养学和营养
台北荣民总医院
201号
2秒。
投资Rd。
台北市11217
台湾
vghtpe.gov.tw
3
营养和健康科学部门
海南大学
1号
海南路。
Luzhu Dist。
桃园城33857
台湾
knu.edu.tw
2016年
29日
8
2016年
2016年
19
04
2016年
05年
07年
2016年
09年
08年
2016年
2016年
版权©2016 Shyh-Hsiang林等。
这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。
它已经表明,益生菌可以通过食用益生元滋养为了更有效地发挥作用,使细菌保持在一个健康的平衡。在这项研究中,我们调查的影响xylooligosaccharides——(装置)丰富稀饭消费在人体的肠道生态系统。20个健康受试者参与这六周的试验中,在这10个主题收到XOS-enriched粥而其他人则接受安慰剂米粥。收集粪便样本的周0,1,3,4,6、7为微生物检查。结果表明,六周的日常摄入XOS-enriched稀饭诱导显著增加粪便细菌计数
乳酸菌 种虫害和
双歧杆菌属 spp,以及减少
perfringens梭状芽胞杆菌 在不改变整个厌氧细菌计数,而安慰剂米粥。然而,观察大肠杆菌群数的波动在两组六周干预。总之,提高肠道菌群平衡后每天食用150克米粥包含装置需要6周,展示了生命起源以前的装置需要纳入食品的潜力。这也表明装置作为功能成分的有效性与地位生命起源以前的化合物。
1。介绍
已经提出的动态和复杂的人群胃肠道微生物在人类健康方面发挥关键作用
1 ,
2 ]。肠道微生物群不仅产生代谢活动,还参与防御入侵的病原体。有人建议,破坏肠道微生物平衡可能导致疾病包括慢性肠道疾病,结直肠癌,2型糖尿病和肥胖症
1 ]。另一方面,恢复改变肠道微生物平衡人口更有益的细菌可能是有益的支持消化或人类健康而言,这可以通过使用益生菌和益生元或两者的结合(即。synbiotics) (
2 ,
3 ]。
益生菌对寄主细菌提供促进健康属性结肠内壁(
2 ]。最常用的和/或研究益生菌主要是属的物种
双歧杆菌属 和
乳酸菌 可以发现,所有这些在宿主体内的微生物群和发酵食品
4 ]。证据表明,这些益生菌可以缓解乳糖不耐症,抑制有害细菌的生长,预防结肠癌、降低胆固醇水平,改善消化,减少炎症,刺激免疫系统(
4 ,
5 ]。因此,它被认为食用益生菌营养丰富的食物(即。,fermented foods) or supplements may replenish the beneficial bacterial populations, such as the genera
双歧杆菌属 和
乳酸菌 为维护胃肠道健康或疾病的预防。
滋养益生菌和益生元可以鼓励他们更有效地发挥作用,使细菌保持在一个健康的平衡(
3 ]。nondigestible食品配料,通常低聚糖作为益生菌的燃料,让这些有益微生物发展通过发酵过程(
3 ]。低聚半乳糖的一些常见fructooligosaccharides益生元,,和乳果糖
6 - - - - - -
8 ]。此外,其他类型的低聚糖,如低聚异麦芽糖(IMO)和装置,正在成为一个潜在的益生元的小说来源,可以用作食品中功能性成分(
9 ,
10 ]。新兴的生命起源以前的低聚糖,吸引了越来越多的兴趣,因为他们的健康,物理化学和技术相关的属性。装置是含低聚糖的混合物
β 1,4-linked木糖残留这自然发生在竹笋,水果,蔬菜,牛奶,蜂蜜
11 ]。装置被发现的主要利用成员
双歧杆菌属 属(
12 ]。此外,装置导致增加本土的消费
双歧杆菌属 种虫害水平在大鼠胃肠道和粪便短链脂肪酸(
13 ,
14 ]。然而,研究研究生命起源以前的装置对胃肠道的影响在人类微生物群是有限的。因此,本研究的目的是研究生命起源以前的装置需要纳入粥对生态系统的影响在人体的肠道。
2。材料和方法
2.1。主题
该项目是台北医学大学联合机构审查委员会批准的,数量201209023 (TMU-JIRB201209023)。受试者招募从台北医科大学校园广告在公告栏。所有志愿者的一般健康状况评估通过使用一个标准的医疗问卷。排除标准为参与研究胃肠道疾病和慢性疾病的历史。受试者被要求避免食用抗生素或任何食物补充剂可能影响微生物群一个星期之前,在研究期间。书面知情同意了从每个主题在参与这项研究。受试者被要求保持平常饮食习惯和正常的生活方式在研究而被评估为生命起源以前的消费的限制在两周内前干预。在治疗前基线粪便样本时期开始了。
2.2。研究设计和治疗
进行了一项随机、安慰剂对照研究设计与20科目。研究包括三个阶段:1周试车阶段,六周干预阶段,1周冲刷阶段。在1周试车阶段,所有受试者被要求保持平常饮食但避免食用其他生命起源以前的实验期间和益生菌产品。二十个受试者被随机分为两组:装置和安慰剂。在六周干预期间,装置需要集团(
n
=
10
包含装置)奉命吃米粥(150克每包包含~ 1.2 g(装置),而安慰剂组(
n
=
10
没有装置)奉命吃稀饭。产品消耗装置和安慰剂组相同的外观,味道和颜色。实验和安慰剂产品被早餐每天一次六个星期。粪便标本收集每个主题的试车阶段(周0),干预阶段(周1、3、4、6),和冲刷阶段(一周7)。受试者被要求保持三天的饮食记录(1 2工作日和周末)和一个凳子频率和一致性每周记录一次整个实验的检查他们坚持饮食。在图所示的实验的时间表
1 。
图1
实验的时间表。
2.3。样本收集和微生物分析
中间部分的每个主题收集粪便样本的最后一天,周0,1,3,4,6,7,储存在−20°C分析前不到24小时。正是0.5克的样品和15毫升的厌氧被彻底混合形成一个示例解决方案的解决方案。一系列的稀释从10−1 到10−6 都准备好了。微生物隔离和检查进行使用方法之前开发的[
15 ]。简而言之,
双歧杆菌属 仕达屋优先计划
。 碘乙酸与双歧杆菌孵化medium-25 48小时(人力资源);
乳酸菌 种虫害孵化了
乳酸菌 厌氧与溴甲酚绿夫人48小时;
perfringens梭状芽胞杆菌 基本以24小时为与tryptose-sulfite-D-cycloserine琼脂孵化;大肠杆菌是孵化Endo琼脂板基本以24小时为;完全厌氧微生物与疾病预防控制中心进行厌氧血琼脂。当计数菌落,盘子30 - 300殖民地包括在内。细菌的数量提出了作为日志CFU / g的粪便湿重。列出了计算公式如下。为
双歧杆菌属 仕达屋优先计划
。 ,
乳酸菌 spp。大肠杆菌,厌氧生物,总公式是CFU /板×20 (50
μ L /板)××15毫升/样本稀释因素(g),,
perfringens梭状芽胞杆菌 公式是CFU /板××15毫升/样本稀释因素(g)。
2.4。统计分析
数据均值±SD。方差分析(方差分析)和重复的措施和配对
t 使用SAS 9.1版本测试进行。
p 被认为具有统计显著性值小于0.05。
3所示。结果
所有的受试者都成功地完成了这个实验。参与者的特征如表所示
1 。年龄(观察无显著差异
23.4
±
1.6
与
25.0
±
1.7
年)、体重指数(
19.7
±
2。4
与
20.7
±
2。1
公斤/米2 ),或者性别分布(2男8女与男8女)装置和安慰剂组之间。
表1
对象的基本特征。
n
年龄(年)
身高(厘米)
体重(公斤)
BMI(公斤/米2 )
安慰剂
男性
2
24.5±1.5
170.5±2.7
68.5±1.0
23.3±0.6
女
8
25.2±1.8
160.8±4.6
51.7±5.5
20.0±1.5
总
10
25.0±1.7
162.7±5.8
55.1±8.6
20.7±2.1
装置
男性
2
24.5±3.5
173.5±2.1
67.0±0.0
22.3±0.5
女
8
23.1±1.0
159.6±5.7
48.4±4.1
19.1±2.3
总
10
23.4±1.6
162.4±7.7
52.1±8.7
19.7±2.4
没有明显差异的大量的厌氧细菌总数,
乳酸菌 spp。
双歧杆菌属 大肠杆菌群,spp
perfringens梭状芽胞杆菌 在0周(试车结束阶段)在两组之间。在六周的干预中,如图
2 ,厌氧细菌计数的实验,安慰剂组在统计学上没有不同。相比之下,在干预期间,装置组有显著提高
乳酸菌 种虫害数量相比安慰剂组参与者在周4和6 (
p
<
0
。
05年
,图
3 1周后),甚至失败。在装置组,在第6周,的数量
乳酸菌 spp。(图
3 )明显高于0(周
p
<
0.05
)。
图2
对数的变化(平均数±标准差)总厌氧细菌的数量在审判。周0 - 1:试车阶段。第6 - 7周:1周冲刷阶段。
图3
对数的变化(平均数±标准差)的数量
乳酸菌 仕达屋优先计划
。 在审判。周0 - 1:试车阶段。第6 - 7周:1周冲刷阶段。# 重复测量方差分析在不同群体。
P
∗
播出
t 以及第6周和周0在一组。
p
<
0
。
05年
。
双歧杆菌属 种虫害数量保持类似的装置和安慰剂组在研究除了装置组显著增加(图
4 )在第6周相比安慰剂组(
p
<
0.05
)和基线(图
4 )。然而,装置在大肠杆菌数量无显著差异,(在周4和6)与周0(图
5 )。两组显示波动在整个研究。此外,安慰剂组表现出趋势海拔在大肠杆菌数量在4周与周1和3。与安慰剂组相比,装置的数量较低
perfringens梭状芽胞杆菌 在星期6和一周后(图
6 )。然而,在星期3,安慰剂组显示出类似的计数
perfringens梭状芽胞杆菌 在星期6和7组装置。然而,波动和突然的增加发生在安慰剂组
perfringens梭状芽胞杆菌 计数在星期6和7比3以及每周0(图
6 )。
图4
对数的变化(平均数±标准差)的数量
双歧杆菌属 仕达屋优先计划
。 在审判。周0 - 1:试车阶段。第6 - 7周:1周冲刷阶段。# 重复测量方差分析在不同群体。
P
∗
播出
t 以及第6周和周0在一组。
p
<
0
。
05年
。
图5
对数的变化(平均数±标准差)的大肠杆菌群数在审判。周0 - 1:试车阶段。第6 - 7周:1周冲刷阶段。# 重复测量方差分析在不同群体。
p
<
0
。
05年
。
图6
对数的变化(平均数±标准差)的数量
perfringens梭状芽胞杆菌 在审判。周0 - 1:试车阶段;第6 - 7周:1周冲刷阶段。# 重复测量方差分析在不同群体。
P
∗
播出
t 以及第6周和周0在一组。
p
<
0
。
05年
。
4所示。讨论
在这项研究中,我们进行了一项随机、对照研究,目的是评估生命起源以前的装置对粪便微生物群的影响在健康志愿者经过一段时间的6周以来的日常消费生命起源以前的证据来源于人体试验仍然是不够的。已知1000多种微生物物种生活在人类的消化道,构成一个复杂的生态社区,也称为肠道菌群(
16 ]。这个生态系统包含约1014 这主要是由厌氧微生物菌种(
17 ],绝大多数的这些位于结肠数量达到10的密度12 计算每克的内容(
16 ]。在这些微生物群中,
乳酸菌 和
双歧杆菌属 物种是有益的因为他们的发酵特性,而
perfringens梭状芽胞杆菌 健康是有害的,因为它是一个投机取巧的病原体的能力造成食物中毒和坏死性肠炎
18 ]。研究表明,肠道菌群对人体健康至关重要,和改变生态系统都与一些疾病如肠易激综合症,2型糖尿病和肥胖
1 ,
16 ]。总的来说,结果表明,细菌生长的变化是由装置纳入食品产品。添加装置需要生命起源以前的食品有可能改变肠道菌群的组成与肠道健康。在目前的研究中,总厌氧细菌的数量是增加装置的影响米粥在整个研究中,表明厌氧细菌总数保持稳定,而不是越来越多的异常。此外,我们发现,食用含有装置的米粥导致数量的显著增加
乳酸菌 种虫害和
双歧杆菌属 种虫害与安慰剂相比,演示装置的生命起源以前的潜力作为食品配料成分。能够很好的证明,两者兼而有之
乳酸菌 种虫害和
双歧杆菌属 种虫害优先能够发酵装置,从而利用它们作为能源增长(
11 ,
19 ,
20. ]。装置的生命起源以前的效果观察,特别是增加
双歧杆菌属 spp,符合先前的干预研究,补充胶囊包含装置已使用(
21 ]。然而,对观察到的变化
乳酸菌 spp。我们的结果与先前的研究显示的数量
乳酸菌 种虫害持平后装置需要补充(
21 ]。这些不一致的结果可能反映不同的参与者在研究或使用的方法。
人口的增加促进健康的细菌生命起源以前的政府已经被证明之后消除致病的存在或潜在的致病细菌(
7 ]。在最近的研究中,粪大肠杆菌群,以应对治疗的水平也检查了这群细菌是常用的作为一个指标的水污染和可能的病原体的存在
22 ]。然而,波动类型大肠菌群的数量在4和6周观察两组。很难确定这些变化是归因于饮食干预(例如,水稻粥)或其他饮食因素,为所有参与者被允许使用他们平常的饮食。然而,观察到低的粪大肠杆菌群数装置组表明XOS-containing饮食似乎具有更好的耐受性。此外,类似的反应是观察到,大量的病原菌,
perfringens梭状芽胞杆菌 的粪便样本,显著降低装置组比对照组。这些数据可以被解释为装置抑制的增长
perfringens梭状芽胞杆菌 ;这种效应的机制可能是由于生产短链脂肪酸(SCFAs)通过发酵装置的结肠(
13 ,
23 ]。肠道pH值下降据报道由于增加SCFA生产后来抑制病原菌的生长
24 ]。然而,应该指出的是,
perfringens梭状芽胞杆菌 方面表现出温和上升趋势后,安慰剂治疗在目前的研究中。从这一发现,米粥本身操纵的可能性的增长
perfringens梭状芽胞杆菌 不能被排除。以前的研究已经表明精米摄入似乎增加粪便病原菌的数量,等
perfringens梭状芽胞杆菌 相比,糙米(
25 ]。换句话说,这表明水稻纤维的存在可能有能力抑制某些肠道致病菌的生长(
25 ]。此外,本研究也有一些局限性,应该注意。首先,这次调查的力量可以增加对象的总数是增加。其次,饮食中的纤维会影响肠道微生物群(
26 ];然而,尽管我们没有精确测量的总膳食纤维的摄入量组之间的比较,我们随机分配受试者入组和提醒他们不要改变自己的饮食习惯。因此,纤维摄取的量应该不是一个问题。
总之,肠道细菌阶段是改进后的日常消费150克米粥包含装置需要6周,显示装置的有利影响肠功能和健康。进一步研究装置需要整合到其他种类的食物是十分必要的。
相互竞争的利益
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
确认
作者感谢田元香有限公司,台湾制造的食物样本研究。该公司并未干涉或添加任何想法关于实验设计或结果。
[
]1
Guinane
c . M。
销
p D。
健康的肠道微生物群作用和慢性胃肠疾病:理解一个隐藏的代谢器官
治疗胃肠病学的发展
2013年
6
4
295年
308年
10.1177 / 1756283 x13482996
2 - s2.0 - 84878277172
[
]2
Fijan
年代。
微生物与声称益生菌特性:最近文献的概述
国际环境研究和公共卫生杂志》上
2014年
11
5
4745年
4767年
10.3390 / ijerph110504745
2 - s2.0 - 84899887430
[
]3
吉布森
g·R。
不分伯仲
h . M。
范厕所
J。
Rastall
r。
Roberfroid
m B。
人类结肠微生物群的饮食调制:更新益生元的概念
营养研究评论
2004年
17
2
259年
275年
10.1079 / nrr200479
2 - s2.0 - 12744273405
[
]4
首脑
年代。
马利克
k。
阿康
年代。
金
H.-Y。
益生菌和发酵食品对健康有益
应用微生物学杂志
2006年
One hundred.
6
1171年
1185年
10.1111 / j.1365-2672.2006.02963.x
2 - s2.0 - 33646695914
[
]5
落寞
e·R。
益生菌的证据支持的健康功效
《华尔街日报》的营养
2008年
138年
6
1250年代
1254年代
2 - s2.0 - 44449134205
[
]6
Sabater-Molina
M。
Larque
E。
Torrella
F。
萨莫拉
年代。
对健康饮食fructooligosaccharides和潜在的好处
生理学和生物化学杂志》上
2009年
65年
3
315年
328年
10.1007 / bf03180584
2 - s2.0 - 75749148061
[
]7
吉布森
g·R。
Roberfroid
m B。
人类结肠微生物群的饮食调制:介绍益生元的概念
《华尔街日报》的营养
1995年
125年
6
1401年
1412年
2 - s2.0 - 0029013322
[
]8
麦吉利弗雷
p C。
芬利
h . V。
宾斯
t . B。
使用乳果糖来创建一个优势的乳酸杆菌肠用牛奶喂养的婴儿
苏格兰医学杂志
1959年
4
4
182年
189年
[
]9
吉拉德
O。
雅各布森
年代。
Stuer-Lauridsen
B。
需要好好
m B。
Garrigues
C。
Svensson
B。
转录组和蛋白质组的分析
双歧杆菌animalis 无性系种群。
lactis BB-12 xylo-oligosaccharides和种植模式的利用率
应用与环境微生物学
2010年
76年
21
7285年
7291年
10.1128 / aem.00738-10
2 - s2.0 - 78149436124
[
]10
钟
学术界。
一天
d F。
明串珠菌属的功效mesenteroides(写明ATCC 13146)低聚异麦芽糖作为家禽生命起源以前的
家禽科学
2004年
83年
8
1302年
1306年
10.1093 / ps / 83.8.1302
2 - s2.0 - 4444351922
[
]11
巴斯克斯
m·J。
阿隆索
j·L。
Dominguez
H。
Parajo
j . C。
Xylooligosaccharides:制造和应用程序
食品科学与技术的趋势
2000年
11
11
387年
393年
10.1016 / s0924 - 2244 (01) 00031 - 0
2 - s2.0 - 0034950355
[
]12
Amaretti
一个。
贝尔纳迪
T。
Leonardi
一个。
Raimondi
年代。
Zanoni
年代。
罗西
M。
发酵的xylo-oligosaccharides
双歧杆菌adolescentis 18350年DSMZ:动力学、代谢和
β 木糖苷酶的活动
应用微生物学和生物技术
2013年
97年
7
3109年
3117年
10.1007 / s00253 - 012 - 4509 - y
2 - s2.0 - 84876668025
[
]13
坎贝尔
j . M。
费伊
g . C。
Jr。
狼
b·W。
选择难消化的低聚糖影响大肠质量,盲肠的粪便短链脂肪酸,pH值和微生物区系的老鼠
《华尔街日报》的营养
1997年
127年
1
130年
136年
2 - s2.0 - 0031023319
[
]14
许
C.-K。
廖
J.-W。
钟
研究。
谢长廷
C.-P。
常ydF4y2Ba
研究。
Xylooligosaccharides和fructooligosaccharides影响大鼠的肠道菌群与癌前病变结肠发展
《华尔街日报》的营养
2004年
134年
6
1523年
1528年
2 - s2.0 - 2642560470
[
]15
程
I.-C。
商
H.-F。
林
T.-F。
王
郭宏源。
林
H.-S。
林
工程学系。
影响肠道细菌发酵豆奶的生态系统
世界胃肠病学杂志》上
2005年
11
8
1225年
1227年
10.3748 / wjg.v11.i8.1225
2 - s2.0 - 14844340144
[
]16
Sekirov
我。
罗素
s . L。
安图内斯
l . c . M。
芬利
B . B。
肠道微生物群在健康和疾病
生理上的评论
2010年
90年
3
859年
904年
10.1152 / physrev.00045.2009
2 - s2.0 - 77955647582
[
]17
哈里斯
m·A。
Reddy
c。
卡特
g·R。
厌氧细菌大肠的老鼠
应用与环境微生物学
1976年
31日
6
907年
912年
2 - s2.0 - 0017075004
[
]18
雅完人
f。
迈克莱恩
b。
张
j·K。
系统结构
J。
加西亚
j . P。
摩尔
r . J。
十字架
j . I。
动物模型研究人类和动物的发病机制
perfringens梭状芽胞杆菌 感染
兽医微生物学
2015年
179年
1 - 2
23
33
10.1016 / j.vetmic.2015.02.013
2 - s2.0 - 84942831617
[
]19
锅
X。
吴
T。
张
l
蔡
l
首歌
Z。
低聚糖对乳酸杆菌的生长和宽容能力模拟压力环境
在应用微生物学字母
2009年
48
3
362年
367年
10.1111 / j.1472 - 765 x.2008.02539.x
2 - s2.0 - 60349127074
[
]20.
莱克
c, E。
琼斯
m·R。
吉布森
g·R。
Rastall
r。
比较体外评价生命起源以前的低聚糖的发酵性能
应用微生物学杂志
2001年
91年
5
878年
887年
10.1046 / j.1365-2672.2001.01446.x
2 - s2.0 - 0034776170
[
]21
Finegold
s M。
李
Z。
Summanen
p . H。
唐斯
J。
泰晤士河
G。
Corbett
K。
多德
年代。
Krak
M。
希
D。
Xylooligosaccharide增加双歧杆菌但不是乳酸杆菌在人类肠道微生物群
食品与函数
2014年
5
3
436年
445年
10.1039 / c3fo60348b
2 - s2.0 - 84896820983
[
]22
圣堂武士
h·A。
Dila
d·K。
Bootsma
m·J。
科西
s R。
McLellan
s . L。
量化的human-associated粪便污水指标揭示城市水域的污染密歇根湖
水的研究
2016年
One hundred.
556年
567年
10.1016 / j.watres.2016.05.056
[
]23
冈崎
M。
藤川
年代。
松本
N。
xylooligosaccharide对双歧杆菌的生长的影响
双歧杆菌和微生物区系
1990年
9
2
77年
86年
10.12938 / bifidus1982.9.2_77
[
]24
邓肯
s . H。
路易
P。
汤姆森
j . M。
弗林特
h·J。
pH值的角色在决定人类结肠微生物群的物种组成
环境微生物学
2009年
11
8
2112年
2122年
10.1111 / j.1462-2920.2009.01931.x
2 - s2.0 - 68249110221
[
]25
校长
Y。
Endo
K。
三好
H。
奥田硕
T。
Koishi
H。
Mitsuoka
T。
米纤维对人类粪微生物区系的影响
微生物学和免疫学
1989年
33
5
435年
440年
10.1111 / j.1348-0421.1989.tb01992.x
2 - s2.0 - 0024397126
[
]26
斯莱文
J。
纤维和益生元:机制和医疗福利
营养物质
2013年
5
4
1417年
1435年
10.3390 / nu5041417
2 - s2.0 - 84876708253