型抗性麦芽糊精可以在成人健康上可以改变肠胃耐受因子.docx

新型抗性麦芽糊精可以可以改变肠胃耐受因子，排泄特性，排泄微生物群摘要：目的:抗性麦芽糊精已被证明能够抵抗消化并增加粪便体积，可被结肠细菌部分发酵成短链脂肪酸(SCFA)。这个实验的目的是通过控制给正常健康的人吃新型的抗性麦芽糊精和普通的抗性麦芽糊精的量来研究潜在的益菌效果、肠胃耐受性,和粪便特征。方法:受试者(38人)，参与了一项随机、双盲研究,他们被分配成三个日常治疗:15 g麦芽糊精; 7.5 g麦芽糊精加上7.5 g抗性麦芽糖糊精(Fibersol-2;Matsutani化学公司,日本); 和15 g抗性麦芽糖糊精。实验持续了7周：2周基线期、3周治疗期间,和2周洗脱期。在工作3到5(治疗期),对象分配给他们的治疗消耗。结果:在治疗过程中，抗性麦芽糊精补充增加能增加(p 0.12)粪便中双歧杆菌的数量,从基线期到治疗期可以改变(p 0.05)细菌的数量,但在肠道耐受性上造成很小的影响。短链脂肪酸丁酸盐，在摩尔的比例，有一个(p 0.05),改变结肠内特的首选能源。结论:抗麦芽糊精增加可有好的耐受性, , 可使其在大肠了良好的发酵特征，也可使了细菌种群数量发生变化。介绍：便秘在美国是一个普遍的问题，多达4百万。当前对于便秘的治疗手段包括膨胀剂，刺激类，软化剂，和润滑剂。但是，这些治疗都有缺点，比如腹部不适，风味差等。Fibersol-2是一种低粘度，水溶性，难消化的糊精。它是由玉米淀粉经过酸处理，加酶，加热得到。在小鼠实验中，抗性麦芽糊精表现出难消化并且表现出和果胶物质相似程度的被肠内细菌发酵特性。抗性麦芽糊精也表现出增加了93%的粪便排泄量和降低了便秘的症状。 抗性麦芽糊精也有抑菌活性。抑菌性是一种难消化的食物成分，这种成分能够对宿主产生有益的效应。它通过促进大肠内一些专门种类细菌增长和活性。这些细菌有双歧杆菌和大肠杆菌，他们都被认为对宿主会产生有益影响。同时益菌素也能降低潜在的致病菌，像梭状芽胞杆菌，主要是通过减低pH来增加短链脂肪量酸和增加营养素竞争。这个实验主要目的是比较抗性麦芽糊精和正常麦芽糊精潜在的益菌效果。同时，确定抗性麦芽糊精的肠胃耐受系数，诱导排出量，有机排泄物浓度，氮量和氨量和短链脂肪酸摩尔比例。材料和方法目的：健康成人受试者（19女，20男）实验招募的这些人都是每日平均膳食纤维摄入量大约13-15g左右。受试者通过email被招募，工作在农业大学，消费者，和在Illinois大学工作的环境科学研究者。所有的受试者被要求总体健康，这样的统计资料和生命特征才会被收集。38热不全部被调查研究，24人自称是白种人，7个亚洲人，7个拉丁美洲人。所有被调查的受试者都应该是至少两个月没有使用抗菌素，为了是这个试验符合条件，所有人都必须满足下列条件：1.至少18岁 2.没有知名的代谢和肠胃疾病，没有代谢和肠胃疾病历史，3.避免吃影响肠消化的药物4.在整个持续研究过程中，限制吃消化酸奶，发酵奶制品，牛奶，高膳食纤维的食物，西梅汁和益菌或倾向益菌的物质。5限制酒精量每天两份（一份量平均是360ml，180ml白酒，或45ml蒸馏酒）7.避免做任何改变在摄入长期药物直到研究结束。8,同意坚持吃任何矿物质和维生素直到调查结束9.在整个研究阶段中对于妇女，应该是没有幻云和不是哺乳期妇女。10保持原来运动和体育活动水平。11愿意完成所有的必要调查研究和愿意捐献样本12自愿写一个书面的协议。实验设计在开始实验前，协议和同意表格有Illinois 大学审查委员会被批准。受试者是随机的，双盲的，空白对照，平行研究。受试者都被随机分配在三个治疗组。实验长度为7周，两周基准期，3周治疗期，2周清除期试验。在第一周和第二周之间，受试者食用典型的的饮食但排除上面食物清单的。在地3周至第五周之间，试者分别被分配到三个组试验实验组按照下面方法：15g/天麦芽糊精，7.5g/天麦芽糊精和7.5g/天抗性麦芽糊精。15g/天麦芽糊精。每组复配的药物都进行化学成分分析，干物质和有机物质的测量根据AOAC标准。游离单糖的测定根据Smiricky等人的方法。把改性过得洗脱液兑水和300mmolNoOH加入洗脱柱中。即样品均匀用水混合，并用在80热水浴中萃取1小时。然后用#541滤纸过滤。上清液转移到离心机内离心，样品被离心25，至少90分钟。将上清液进行色谱分析。被洗出的单糖用HPLC定量分析（可自动取样）游离的单糖注入25L容器内。受试者服用的每包药物每天在同一时间并保持每天的正常饮食。用水服用药物。在第6-7周，受试者服用他们的正常膳食同时中断治疗药物。膳食和记录标准受试者每天保持正常膳食并且在整个记录研究过程中保持记录。在24h内吃的所有事物和液体数量和种类都要记录。膳食记录可用ESHA食品处理器电脑软件进行处理。膳食能量，蛋白质，脂肪，纤维素，碳水化合物等都会被记录。受试者需要记录日期，时间，排便的稠度和难易。稠度按如下标准打分：1分=困难，干，小，难排；2分=难，成型，干，不软不硬；3分=软，成型，潮湿，软但是成型；4分=软，不成形；5分=水水的，和液体一样。排泄难以也被分为5种1=非常容易；2分=容易；3分=不容易不困难；4分=困难；5分=非常困难。受试者耐受性也被分成4等，1分=一点也不2分=一点，3分=中等4分=严重，下面是个人日常耐受变化：打嗝，抽筋，腹胀，胃胀，恶心，胃痛，呕吐。数据收集和分析新鲜的粪便样品在每一期的倒数二天被收集分析。以收集的两次样品作为该期的日常变化，样品收集按照样品收集制度收集并在排泄后15min内带到实验室。所有样品到实验室在称重。粪便pH用pH 计和探针测量。干物质和有机物质根据AOAC规定测量。每包药品用5ML 2mol/L Hcl酸化。-20储存。直到有氨水和短链脂肪酸生成。氨浓度测定按照？方法。短链脂肪酸根据欧文用气相色谱法分析测定。乙酸盐，丙酸盐，丁酸盐的浓度是将取出酸化粪便，用气象色谱和玻璃柱10% SP-1200/1% H3PO4 红硅藻土。氮气作为载体气体，速率75mL/min。烤箱，探测器，注射器温度分别为125,175,180。此外，被收集的次级样品反倒-80下储藏，用作微生物数量分析。细菌DNA根据制造商的说明书用QIAanp DNA 小工具纯化。粪便DNA使用ND-1000分光光度计定量。分离的DNA使用引物用PCR扩增。目标是各种16S RDNA 的V3区域。用于DGGE变性凝胶电泳的引物是341F和534R。和大肠杆菌的16SRDNA相似。341F引物(5-CGCCCGCCGCGCGCGGCGGGCGGGGCGGGGGGCACGGGGGG-3)有40个GC段在在5端PCR时阻止DNA双螺旋降解。简单的说：PCR混合物包含10ng基因组DNA， 每段25引物pmol，和50LTaqPCR 试剂盒最后在100l试剂瓶中用去离子水定容。PCR扩增65使用touch down循环，这个循环每两个循环降一次低退货温度，直到降到55。在附加9个额外循环共29个循环。在PCR样品扩增结果上在长度上大约200个碱基对，如前面描述的，残余的DNA单链片段被绿豆核酸酶降解要确定体内占主要作用的粪便菌群数量，菌种使用平行色的DGGE法分离，用Bio-Rad公司的D-CODE系统。变性梯度凝胶电泳分析V3-16SrDNA的可变区的成分（200 bp），使用的凝胶含有一个梯度为2948的变性剂。100的变性溶液含有40（体积/体积）甲酰胺和7 M尿素。聚丙烯酰胺用非去离子水稀释：40的丙烯酰胺/双原液37.5:1。使用Bio-Rad公司的样品型号475，和凝胶被聚合到支撑膜上。在50V，电泳时间为10分钟，然后150 V，3小时.此外，细菌参考梯度允许标准化带迁移和凝胶的曲率不同的凝胶。参考梯度是有双链DNA扩增得到。凝胶被染色和被拍照。在基线期，治疗期，清除期，切块的相似指数用DGGE凝胶显示差别。双歧杆菌属，乳酸杆菌属，梭状芽胞杆菌属使用定量及时聚合酶链式反应定量。总细菌DNA浓度=总的DNA数量/排泄出的干物质量。双歧杆菌，乳酸杆菌，产期芽孢杆菌的专门引物，根据Deplanke等人的方法，在每份样本中，每种细菌被分成两组，每组三分。数据分析对于各项数据如DM,OM,pH,和氨，用SAS版9.1进行对比，基准期，治疗期，清除期。在治疗期和清除期间，数据对比显示从基准期数据就有改变。在每一个时期，细菌数量的影响被认为是线性的或是有二次效应的，评分工具盒受试者的耐受标准不连续的数据分析使用一般的线性混合模型，随机效应模型。P0.05时，被认为数据有显著影响。0.05P0.15时，数据被认为是一个趋势。结果与讨论化学成分和糖类测定：在治疗期，DM和OM是相似的（表2).然而在糊精分组控制中，阿拉伯糖没有出现。阿拉伯糖的浓度随着抗性淀粉浓度的增加而增加，随着抗性糊精浓度增加，游离葡萄糖和总的游离单糖增加，然而果糖浓度减少，半乳糖浓度基本保持稳定。游离单糖呈现低浓度。水解的单糖全部是葡萄糖，浓度和治疗期是相似的，在水解中没有其他的糖类被检测到。受试者和饮食摄入39名受试者被分配到治疗期，并且是遵守协议。有一名受试者被排出是因为他没有遵守协议，他使用了抗生素。从38名统计数据显示如表3，年龄，BW，BMI，在治疗期是相对一致的。每一治疗组，在第2，5,7周，能量，碳水化合物，蛋白质，脂肪，膳食纤维的摄入量是相同,在治疗期期间，第二周，能量，蛋白质，碳水化合物，脂肪，膳食纤维，在治疗期是相同的，但是在受试者间是显著不同的。膳食纤维的摄入量，排除在治疗期，基准期期间是相对高一些比和治疗期间和 清除期间。然而其他营养素的摄入在每一时期都是相同的。肠道功能，粪便特性，和肠耐受因子在肠道功能特点和胃肠耐受性上几乎相同，对抗性糊精的的反应显示没有人是严重的。在第四周和第六周，随着抗性麦芽糊精添加量的增加，每天的数据数量上有一个线性的增加趋势。在第五周，食用7.5g抗性麦芽糊精的受试者比不吃或者吃15g抗性麦芽糊精的人每天排泄量更少，在治疗期，随着抗性麦芽糊精的增加，排泄量和评分没有显著差别。然而在排泄难易上，第七周，有一个线性的下降。总的来说，所有评分和排泄率的结果都是在正常范围内在肠胃耐受性上因素测量的主观评分是在1和2之间，表示内有影响或影响温和，在基准期，抗性淀粉的分配在打嗝上有一个线性的增加，在受试者身上它显示了一个基本的变化。在治疗期和清除期，变化显著不同。在治疗期间，吃抗性麦芽糊精的受试者在痉挛上表现增加的趋势，但是在增加程度上是微小的。在第七周时，吃抗性麦芽糊精的实验者痉挛表现出持续增加。在整个治疗期，膨胀感随着抗性麦芽糊精量的增加有线性增加，在第三周，随着抗性麦芽糊精摄入量的增加，涨肚程度有一个线性的增加趋势。然而在第四周和第五周，没有涨肚现象。这表明治疗期之后就适应了。涨肚频率恢复到了正常水平。总的来说，抗性麦芽糊精的增加在人的肠胃耐受性上是易接受的。样本组成基准期，如表4，样本值在pH，OM,氮浓度，是相同的。然而，氨浓度是不同的，在治疗期，随着受试者抗性麦芽糊精摄入增加，它线性降低。pH基准在治疗期有显著影响。对于不吃或吃15g抗性麦芽糊精的受试者与吃7.5g抗性麦芽糊精的人先比pH 相对更低。肠道pH可能是在改变肠道发酵性质的主要因素。因为这个环境短链脂肪酸能很快的被吸收，但是在高浓度上pH影响可能不会出现快速吸收。在治疗期，随着抗性麦芽糊精的增加，DM的浓度，有一线性增加的趋势。随着抗性麦芽糊精的增加，有机干物质有一个呈线性增加。这个增加表明没有被发酵的膳食纤维的排泄量增加，在细菌体积也相对增加。氮和氨浓度没有变化。肠道内氨浓度的显著变化一摄入的蛋白质有关。西方人的蛋白质摄入一般是高浓度的。在人类每日膳食中当蛋白质摄入量达到12g是才可能有不会被消耗，进入结肠。蛋白质饮食增加的结果是更多的氨基酸发酵像尿排出增加和粪便氨浓度增加。当受试者的抗性麦芽糊精量增加，氮和氨浓度没有变化。肠道内氨浓度的显著变化一摄入的蛋白质有关。西方人的蛋白质摄入一般是高浓度的。在人类每日膳食中当蛋白质摄入量达到12g是才可能有不会被消耗，进入结肠。蛋白质饮食增加的结果是更多的氨基酸发酵像尿排出增加和粪便氨浓度增加。在清除期，样本收集的组成上没有差别。一般，在基准期和其他的时期价值是相同的，也就是，任何改变都是由于治疗期的短暂摄入，并且依靠持续的抗性麦芽糊精增加短链脂肪酸浓度和摩尔比例对于每天摄入15克抗性麦芽糖糊精的受试者，醋酸基线浓度的倾向于（P0.10）是更高的（表5）。而基线SCFA的浓度无差异变化。在基线期和治疗期间的所有受试者，粪便中短链脂肪酸浓度有一个较大的增加。对于服用麦芽糖糊精与抗性麦芽糊精的受试者，粪便中的，乙酸，丙酸，和总SCFA有较高的浓度（P0.05）。这可能是由于粪便中的增加抗性麦芽糊精的量，从而稀释粪便中短链脂肪酸浓度。此外，大便SCFA的浓度仅为远端结肠中，而不是在近端结肠。大多数人在大肠中产生的SCFA更易被吸收比被排泄。在洗脱期，与基准期相比，所有SCFA的浓度仍保持较高的浓度，但与治疗期间的比较则是下降。而在乙酸酯，丙酸酯，或总SCFA没有差异，随增加抗性麦芽糊精的补充增加，丁酸浓度有增加的趋势（P=0.10）。这些变化可能是由于在治疗期间，细菌数量改变。在目前的实验中，在粪便中短链脂肪酸浓度的差异可能是饮食中补充的抗性麦芽糊精。然而，在目前的研究水平，注意到在个别SCFA占总SCFA的百分比的改变会潜在有助于更好的肠健康。在治疗期间，受试者服用抗性麦芽糊精比在基线期服用的麦芽糖糊实验，单个SCFA的浓度占总SCFA以百分比比较显示，醋酸有较高的比例（P=0.04）和丙酸有较低比例（P=0.01）（表6）。在用抗性麦芽糊精治疗后，服用抗性麦芽糊精的受试者SCFA中醋酸的比例是线性下降（P=0.04）。比受试者不服用抗性麦芽糊精更高，此外，SCFA丁酸随着抗性麦芽糊精的补充增加而增加（p0.05）。在清除期间，乙酸乙酯量在受试者体内控制治疗时是相似的，但服用耗抗性麦芽糊精会降低。与基线组相比，整个治疗组中丙酸浓度略有增加，并且在洗脱期显示没有差然而，在冲刷期间随着抗性麦芽糊精量的增加，丁酸的量在全部SCFA的比例是线性增加的，这就可能是暗示当在治疗期时，在最后两周的清除期时，肠内细菌数量没有恢复到基准值。丁酸是结肠的首选的能量底物;在运输过程中，70-90丁酸通过结肠代谢为能量。短链脂肪酸，特别是丁酸，在维护肠黏膜屏障，发挥中央代谢作用。丁酸生产和吸收缺乏可能是导致溃疡性结肠炎和其他炎症，因为肠内能量的缺乏。数据表明增加膳食纤维能增加丁酸盐浓度，它可能会改善肠内炎症疾病。细菌数量及粪便DNADice的相似系数计算比较是在每个受试者的相似带的上DGGE凝胶的百分比的比较：基线与治疗，治疗效果与清除，基线与清除。当比较基准与处理样品，服用抗性麦芽糊精研究对象系数较低，他们的细菌种群变化更大从基线到治疗期间（表7）比服用麦芽糊精的。有一个显着的二次相似系数的增加（P=0.03），随着补充抗性麦芽糊精的增加在基线之间的和治疗期间，表明这段时间三个星期麦芽糊精的补充产生细菌群体的变化在粪便标本中。在治疗与冲洗期间没有显著差异，这表明细菌种群因为治疗期而改变。在清除期并没有显著改变。在比较基线和清除期间相似系数，有一个二次下降（P=0.08），表明两个星期的清除期，细菌种类还没有完全恢复到基线水平。服用抗性麦芽糊精7.5克/天的人有一个较低的相似性系数比其它治疗方法，当比较基准和清除期时。在基线或治疗期间，粪便总DNA浓度（表8）没有不同。在清除过程中粪便DNA有一个二次下降，表明在此期间，补充抗性麦芽糖糊可能减少细菌数量然而，粪便DNA浓度在微克/克表示干粪便的基础上，并没有测量每天排便的总量。因此，在治疗期间，每天排泄粪便的总量有可能会产生误差。在基线期，粪便中双歧杆菌种群差异不显着（表9），但在治疗期间随着麦芽糊精补充增加，有以线性方式增加的趋势（P=0.12）。在治疗后期，补充抗性麦芽糊精受试者倾向于有较高的双歧杆菌数量，服用抗性麦芽糖糊精15克/天治疗的有最高的双歧杆菌浓度，代表这种新颖的碳水化合物的益生元的产生作用。在清除期，双歧杆菌种群无显着差异。在我们的研究对象中双歧杆菌种群和日本相似。 审查52免费在日本生活健康的成年人，并报告了粪便中双歧杆菌浓度从6.9至0.6log细胞/g。Saito等人的一项研究，研究了7个自由的生活男性在服用发酵乳产品双歧杆菌的浓度（9.6logCFU /克粪便）治疗期间。研究了10个自由的生活健康的青年人，粪便中的双歧杆菌的周期浓9.7log细菌/克。从目前的研究结果是高于由马里宁等人所报告22名患者的健康研究，