黑米花青素對大鼠腸道菌群調節(jié)作用及抗氧化研究

李帥，陳瑋，劉洪，榮曉，伍秀華，余小平

（成都醫(yī)學院公共衛(wèi)生系，四川成都 610083）

研究證實，黑米的保健作用與其米皮中的花青素（BRACs）密切相關［1，2］。BRACs因其較高的抗氧化能力，有著較強的益生保健作用［3］。腸道菌群被稱為體外器官，參與機體健康的維系，多種疾病的發(fā)生與腸道菌群的失調有著密切關系［4］。作為保健食品，黑米通過腸道消化和吸收，其是否對腸道菌群有調節(jié)作用值得探討。本研究采用灌胃給予BRACs，測定大鼠體內氧化水平和腸道主要菌群的變化，探討B(tài)RACs是否能提高大鼠的抗氧化能力，改善腸道生態(tài)，增進機體健康，為闡明黑米的保健作用機制提供實驗證據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 動物 清潔級Spregue－Dawley大鼠，體重（180±20）g，雌雄不限，由四川省醫(yī)學科學院實驗動物研究所提供。

1.1.2 儀器 超凈工作臺由蘇凈集團生產；厭氧培養(yǎng)系統(tǒng)由荷蘭 Mart B.V公司制造，UV1102分光光度計由上海天美科學儀器有限公司生產，恒溫培養(yǎng)箱由上海蘇進儀器設備廠制造。

1.1.3 試劑 BRACs由中山大學凌文華教授提供；考馬斯亮藍蛋白測定試劑盒、脂質過氧化產物丙二醛（malondialdehyde，MDA）檢測試劑盒、抗氧化酶系超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）檢測試劑盒、谷脫甘肽過氧化物酶（glutathione peroxedasg，GSH－Px）檢測試劑盒、谷胱甘肽轉移酶（glutathione S－transferase，GST）測定試劑盒購自南京建成生物工程研究所；TPY瓊脂、麥康凱培養(yǎng)基、MRS培養(yǎng)基、腸球菌瓊脂購自青島高科園海博生物技術有限公司。

1.2 方法

1.2.1 實驗動物分組及灌胃 24只Sprague－Dawley大鼠正常飼養(yǎng)1周后，隨機分成對照組（n＝6）和BRACs組（n＝18）。BRACs組以生理鹽水稀釋BRACs，分別按50，100，150mg／kg·bw劑量，定時每天灌胃1次，對照組則用等量生理鹽水灌胃，連續(xù)15d。

1.2.2 實驗動物一般情況觀察 實驗期間，每日觀察大鼠體態(tài)、進食、飲水、活動和糞便等情況，同時記錄日進食量和體重。

1.2.3 大鼠腸道菌群的檢測 實驗開始后，分別在0、7、15d定時無菌取大鼠新鮮糞便，稱重，無菌生理鹽水10倍稀釋（振蕩器震蕩），然后依次稀釋至10－2、10－3、10－4、10－5、10－6、10－7。選擇合適的稀釋度，分別吸取50μl稀釋液，涂布于以下各選擇培養(yǎng)基。腸球菌：腸球菌瓊脂；腸桿菌：麥康凱培養(yǎng)基；乳桿菌：MRS培養(yǎng)基；雙歧桿菌：TPY培養(yǎng)基。腸球菌和腸桿菌直接在37℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)，乳桿菌和雙歧桿菌經過厭氧系統(tǒng)處理，厭氧灌37℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)。待菌落長出后以菌落形成單位（CFU／g）進行計數。

1.2.4 大鼠體內氧化水平的分析測定 實驗完畢，乙醚麻醉大鼠，眼眶采血，肝素抗凝，低速離心（3500 r／min，10min）后，取上清，按檢測試劑盒說明書操作，分別測定 MDA含量和SOD、GSH－PX與GST活性。

1.2.5 統(tǒng)計學分析 數據處理采用SPSS 13.0進行分析，結果以均數±標準差（±s）表示。ANOVA單因素方差分析檢驗比較組間差異，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 BRACs對大鼠進食和體重的影響

實驗期間，BRACs組和對照組動物均未見異常。各組動物的進食量和體重凈增量間無顯著差異（P＞0.05）。提示本實驗所用BRACs劑量對大鼠正常生理活動未產生明顯不良影響（表1）。

表1 大鼠日進食量和實驗前后體重凈增重Tab.1 Daily food－intake and growth increment in weight before and after experiment in rats

2.2 BRACs對大鼠腸道菌群的影響

菌落計數結果顯示，BRACs連續(xù)灌胃15d后，50，100，150mg／kg·bw 3個劑量組的腸球菌和腸桿菌數量均比對照組明顯降低（P＜0.05），而雙歧桿菌和乳桿菌數量與對照組相比則無顯著差異（P＞0.05）；3個劑量組間在4個菌群數量上均無顯著性差異（P＞0.05）（圖1）。

2.3 BRACs對大鼠抗氧化能力的影響

檢測結果顯示，BRACs組血清脂質過氧化產物MDA含量均顯著低于對照組（P＜0.01），而100和150mg／kg·bw 組低于50mg／kg·bw 組（P＜0.05）；BRACs組SOD、GSH－PX和 GST活性顯著高于對照組，而BRACs不同劑量間無顯著差異（P＞0.05）（表2）。

表2 大鼠血清MDA含量和SOD、GSH－PX與GST活性測定結果Tab.2 MDA content in serum and SOD，GSH－PX and GST activity

3 討論

腸道菌群是機體健康不可或缺的重要成分，其在維持腸道的正常結構和生理功能，拮抗病原微生物的定植與感染、調控宿主的免疫功能等方面具有重要作用［4］。研究表明，腸道菌群失調與多種非感染性疾病特別是慢性代謝性疾病的發(fā)生密切相關［5－6］。

正常腸道菌群主要包括雙歧桿菌、乳桿菌、腸球菌、腸桿菌、擬桿菌、梭菌等，其中雙歧桿菌和乳桿菌具有益生作用，是腸道微生態(tài)中最為重要的組成部分。研究發(fā)現，腸道內源性專性厭氧菌具有抑制消化道中主要屬于需氧菌的潛在致病菌群數量的能力，即腸道微生物定植抗力［4，7］，其大小可衡量腸道菌群健康正常是否。

益生制劑可提高腸道微生物定植抗力，促進機體健康［8，9］?；ㄉ帐腔ㄇ嗨氐奶擒昭苌?，周波等［10］發(fā)現小鼠灌服玉米花色苷后，其腸道雙歧桿菌和乳桿菌數量無顯著變化，而腸桿菌數量則明顯降低。Kylli等［11］的研究結果也顯示植物多酚類化合物（含花青素）對腸道病原菌（桿菌）有抑制作用。本研究觀察了BRACs灌胃對大鼠腸道菌群的調節(jié)作用，結果顯示50、100、150mg／kg·bw 3個劑量的BRACs均能明顯降低腸球菌和腸桿菌的數量，而對雙歧桿菌和乳桿菌無明顯作用。該結果與已往文獻報道基本一致［10，11］。本研究中BRACs組益生菌雙歧桿菌和乳桿菌數量并未明顯增加，但需氧菌腸球菌和腸桿菌的數量卻顯著減少，從而使BRACs組大鼠的腸道微生物定值抗力皆有所提高，提示BRACs灌胃對大鼠腸道菌群有良性調節(jié)作用。

BRACs是黑米的主要活性成分，其多種益生功能與其強大的抗氧化能力密切相關［1－3］。Jakesevic等［12］發(fā)現膳食補充富含花青素的花楸果或越橘果實可以減少缺血再灌注小鼠的腸道乳桿菌數量，并降低其脂質過氧化水平。我們發(fā)現，BRACs灌胃可使乳桿菌數量一定程度下降，但在統(tǒng)計學上無顯著差異。而脂質過氧化水平和主要抗氧化酶活性分析結果顯示，BRACs灌胃顯著抑制大鼠血清脂質過氧化水平，并能提高抗氧化酶SOD、GSH－PX和GST的活性。提示BRACs灌胃可顯著提高大鼠的抗氧化能力。

綜上所述，BRACs灌胃可提高大鼠的抗氧化能力，提高腸道微生物的定值抗力，良性調節(jié)腸道菌群。這為闡明BRACs保健益生的作用機制提供了基礎實驗資料。

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