告别便秘困扰:灵芝膳食纤维与益生菌的协同护肠密码

原创
来源:赵文华
2026-01-22 16:24:14
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核心提示:便秘作为高发胃肠道疾病,严重影响人们生活质量,长期用药易产生副作用,天然调理方案备受青睐。本研究聚焦灵芝膳食纤维(GLDF)与发酵乳杆菌 CECT5716 的协同作用,通过动物实验证实二者联合使用可显著改善洛哌丁胺诱导的便秘症状。其机制涉及提升粪便含水量、加快肠道推进,抑制结肠炎症因子,修复肠道紧密连接,调控肠道菌群平衡并增加短链脂肪酸生成,同时下调结肠水通道蛋白表达。该发现为开发天然高效的便秘调理功能性食品提供了科学依据,为肠道健康管理开辟了新路径

便秘是一种普遍存在的胃肠道疾病,在全球范围内严重影响着众多人群的生活质量。根据罗马 IV 诊断标准,全球便秘发病率估计在 10.1% 15.3% 之间,其临床症状包括排便频率减少、粪便干结坚硬以及相关的不适感。现代社会生活节奏加快、饮食结构转变等因素,导致便秘患病率逐年上升。除了身体上的不适,便秘还常伴随焦虑、抑郁等社会心理并发症,对患者的身心健康造成双重影响,因此寻求安全有效的调理方式成为亟待解决的健康问题。

目前,便秘的治疗手段包括药物治疗(如泻药、促动力药)、膳食纤维补充、心理治疗、生物反馈和手术等,其中药物和膳食纤维应用最为广泛。在儿科患者中,40% 60% 会接受药物治疗,但长期使用这些药物可能引发不良反应。相比之下,临床研究已证实膳食纤维对便秘、肠易激综合征等胃肠道疾病的管理具有积极作用。例如,黑木耳膳食纤维凭借其高溶胀性、保水性等特性,可提高粪便含水量、加速肠道转运;菊粉等特定纤维能降低黏液通透性,减少粪便水分流失。然而,单独使用膳食纤维缓解便秘可能会引起腹胀等不适,功能性消化不良或腹胀患者需避免高纤维食物,因此菌群相关疗法逐渐成为更受欢迎的替代方案。

益生菌已被证实是治疗便秘的有效可行选择,双歧杆菌和乳杆菌等可通过产生乙酸、乳酸等物质增强肠道蠕动、提高排便频率。研究表明,益生菌与膳食纤维之间存在协同作用,膳食纤维能促进益生菌增殖,而益生菌可通过酶解膳食纤维为自身增殖提供条件,进而共同维护肠道健康。已有研究发现,唾液乳杆菌 Li01 与欧车前子壳的协同作用可预防小鼠洛哌丁胺诱导的便秘。灵芝膳食纤维作为天然膳食纤维,主要由可溶性纤维组成,具有益生元潜力,有助于维持健康的肠道菌群;发酵乳杆菌 CECT5716 则能产生对肠道健康有益的酸性物质及其他代谢产物。基于现有研究基础,本研究旨在探讨灵芝膳食纤维(GLDF)与发酵乳杆菌 CECT5716 联合使用对缓解便秘的效果,并深入阐明其背后的作用机制,为开发安全有效的便秘调理产品提供科学支撑。

20251114日浙江工业大学生物技术与生物工程学院Yuanxiang JinInternational Journal of Biological Macromolecules在线发表题为Ganoderma lucidum dietary fiber and lactobacillus fermentum CECT5716 alleviate constipation via regulation of gut barrier and microbiota的研究性论文,在这项研究中,探讨灵芝膳食纤维(GLDF)与发酵乳杆菌 CECT5716 联合使用对缓解便秘的效果。

1. 甘草酸二铵(GLDF)和发酵乳杆菌CECT5716缓解了脂多糖(LOP)诱导的便秘。(A)实验设计;(B)体重;(C)脾脏指数;(D)肝脏指数;(E)首次出现黑便的时间;(F)粪便含水量;(G4小时内排便次数;(H)小肠转运率;(I)回肠和结肠的组织病理学检查;(J)通过逆转录定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测与白细胞介素-6IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)相关的结肠炎症标志物的表达。

GLDF 与发酵乳杆菌 CECT5716 对小鼠便秘的缓解作用:实验结果显示,各组小鼠建模前及干预后的体重和器官指数无显著差异(图 1B-D)。GLDF 与发酵乳杆菌 CECT5716 联合使用能显著缩短首次黑便排出时间(图 1E),相比单独使用 GLDF 或发酵乳杆菌 CECT5716,联合治疗组的粪便含水量提升更为明显(图 1F)。洛哌丁胺诱导的便秘模型组(LOP 组)4 小时内粪便颗粒数显著少于对照组,而经 GLDF 和发酵乳杆菌 CECT5716 治疗后,粪便颗粒排出量大幅改善(图 1G)。PEG 组、B 组(发酵乳杆菌组)、F 组(GLDF 组)和 B+F 组(联合组)的胃肠道转运率均显著高于 LOP 组,且联合组与单独处理组之间无显著差异(图 1H)。上述结果证实,GLDF 与发酵乳杆菌 CECT5716 联合使用对缓解小鼠便秘症状具有显著效果。

GLDF 与发酵乳杆菌 CECT5716 对结肠完整性的保护及炎症的抑制作用:组织学分析显示,与对照组相比,LOP 组小鼠结肠组织出现炎症细胞局部浸润、杯状细胞数量减少及结肠黏膜损伤,回肠组织层变薄(图 1I)。B 组和 F 组结肠组织可见淋巴细胞增殖,PEG 组和 B+F 组杯状细胞结构清晰、数量增加,炎症浸润轻微,且各治疗组回肠组织层厚度接近正常水平。此外,B+F 组能显著抑制 IL-6IL-1β 和 TNF-α 的 mRNA 表达水平升高(图 1J),表明 GLDF 与发酵乳杆菌 CECT5716 联合治疗可有效保护便秘小鼠的结肠结构,减轻结肠炎症。

2. GLDF与发酵乳杆菌CECT5716的组合改善了肠道屏障功能。(A)结肠组织的AB-PAS染色;(B)结肠组织中Muc2的免疫组织化学染色;(C-E)肠道屏障的转录表达。

GLDF 与发酵乳杆菌 CECT5716 对肠道屏障功能的改善作用AB-PAS 染色结果显示,LOP 组小鼠黏液分泌量较对照组显著减少,而 B+F 组黏液分泌增加(图 2A)。免疫组化分析证实,联合治疗组(B+F 组)能显著增强 Muc2 表达(图 2B)。LOP 组与对照组的 Muc1 表达无显著差异(图 2C),但 Muc2 表达水平显著降低,提示肠道屏障功能受损;而 B+F 组的 Claudin-1 Muc2 表达水平较 LOP 组显著升高(图 2D-E),表明 GLDF 与发酵乳杆菌 CECT5716 联合使用可增强便秘小鼠的肠道屏障功能。

3. GLDF和发酵乳杆菌CECT5716对结肠AQPs表达的影响。(A-C)采用RT-qPCR分析AQP3AQP4AQP8的转录表达;(D)结肠组织中AQP3的免疫组织化学染色。

GLDF 与发酵乳杆菌 CECT5716 对结肠水通道蛋白(AQPs)表达的影响RT-qPCR 分析显示,LOP 组结肠组织中 AQP3AQP4 AQP8 的表达水平显著高于对照组(图 3A-C),提示洛哌丁胺诱导的便秘与结肠 AQPs 表达增强密切相关。GLDF 与发酵乳杆菌 CECT5716 复合物能有效下调便秘小鼠结肠中 AQP3AQP4 AQP8 的表达。免疫组化结果显示,对照组、PEG 组、B 组、F 组和 B+F 组的 AQP3 表达均显著低于便秘模型组,其中 PEG 组和 B+F AQP3 表达水平接近对照组(图 3D),证实联合治疗可通过调节结肠水通道蛋白表达,改善便秘小鼠的水转运系统。

4. 甘草二铵(GLDF)与发酵乳杆菌CECT5716的组合调节肠道菌群。(A)主成分分析(PCA);(BChao1指数、Shannon指数和Simpson指数;(C)肠道菌群门级相对丰度;(D)通过实时定量PCRRT-qPCR)检测拟杆菌门和厚壁菌门的表达水平;(E)肠道菌群属级相对丰度。(F)通过实时定量PCR检测发酵乳杆菌CECT5716的表达水平。

GLDF 与发酵乳杆菌 CECT5716 对肠道菌群多样性及组成的调控作用PCA 分析显示,经 GLDF 与发酵乳杆菌 CECT5716 复合物治疗后,LOP 组小鼠肠道菌群与对照组及其他治疗组存在显著差异,而 B+F 组更接近对照组(图 4A)。对照组 Chao1 指数为 319.2Shannon 指数为 5.1LOP 组这两个指数分别降至 306.7 4.5,而 B+F Chao1 指数升至 416.1Shannon 指数升至 5.7,与 LOP 组存在统计学差异(图 4B)。在门水平上,厚壁菌门和拟杆菌门是便秘模型小鼠肠道内最丰富的两个菌门,LOP 组厚壁菌门相对丰度降低,拟杆菌门相对丰度升高,联合治疗可逆转这一趋势并恢复 F/B 比值(图 4C-D)。在属水平上,联合治疗能增加阿克曼菌属、连接乳杆菌属和乳杆菌属的相对丰度,降低葡萄球菌属的相对丰度(图 4E),且显著提高发酵乳杆菌 CECT5716 DNA 表达(图 4F),表明该复合物可有效调节便秘小鼠的肠道菌群失衡。

5. GLDF和发酵乳杆菌CECT5716促进了SCFA的产生。(A)总SCFA浓度;(B)乙酸;(C)丙酸;(D)丁酸;(E)异丁酸;(F)戊酸;(G)异戊酸。

GLDF 与发酵乳杆菌 CECT5716 对结肠短链脂肪酸(SCFAs)的影响:检测结果显示,LOP 组小鼠结肠内总 SCFAs 含量显著低于对照组(图 5A)。与 LOP 组相比,B+F 组乙酸、丙酸和丁酸的浓度显著升高,且联合治疗在提升乙酸和丁酸水平方面的效果优于单独治疗(图 5B-D)。B 组和 F 组的异丁酸含量较 LOP 组显著增加(图 5E),各组异戊酸含量无显著变化(图 5F),经 PEGGLDF、发酵乳杆菌 CECT5716 及其复合物治疗后,戊酸含量均显著升高(图 5G)。值得注意的是,联合干预后除异戊酸外,其余五种短链脂肪酸含量均显著增加。

6. 热图展示了便秘相关指标、炎症和肠道屏障相关因素、SCFA水平以及经皮相关分析得出的肠道微生物群属变化之间的关系。

肠道菌群、SCFAs 与便秘缓解参数的相关性:Spearman 相关性分析显示,拟杆菌属与粪便含水量呈正相关;普雷沃氏菌科 UCG-001 与小肠转运率呈正相关,而 odoribacter 属与粪便含水量和小肠转运率均呈负相关,且与首次黑便时间呈正相关。乙酸、丙酸和异戊酸与普雷沃氏菌科 UCG-001 显著正相关;拟杆菌属与乙酸和丁酸显著正相关,而 odoribacter 属与乙酸、丙酸和丁酸显著负相关;葡萄球菌属与丁酸和异丁酸显著负相关(图 6)。这些结果表明肠道菌群与 SCFAs 在介导便秘缓解中发挥关键作用,其机制涉及增强肠屏障功能、抗炎作用和调节结肠水转运系统。

总之,本研究通过小鼠实验明确了灵芝膳食纤维(GLDF)与发酵乳杆菌 CECT5716 复合物在缓解便秘中的治疗效果,重点探讨了其对短链脂肪酸(SCFAs)水平、肠道菌群生态平衡、肠屏障功能及水通道蛋白(AQPs)介导的水转运系统的广泛影响。研究结果表明,GLDF 与发酵乳杆菌 CECT5716 联合使用对洛哌丁胺诱导的便秘小鼠的症状和炎症具有更显著的改善作用,能有效调节肠道菌群结构、增加 SCFAs 生成、修复肠道屏障功能,并下调结肠 AQPs 表达以调节水转运系统。与单独使用任一成分相比,联合治疗在缓解便秘方面效果更优,凸显了该复合物在改善肠道健康、恢复胃肠道正常生理功能方面的优势。本研究不仅为便秘的预防和临床管理提供了新的视角,也为进一步研究益生菌与膳食纤维在肠道健康领域的作用奠定了坚实的科学基础。

参考文献:Caihong Wang, Qianyang Zhang, Chaozhi Wei, Yuanxiang Jin. Ganoderma lucidum dietary fiber and lactobacillus fermentum CECT5716 alleviate constipation via regulation of gut barrier and microbiota, International Journal of Biological Macromolecules, Volume 333, Part 2, 2025, 149010.  https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.149010

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