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顶刊综述——长期补充低聚异麦芽糖(IMO)可改善便秘老年人的结肠菌群特征、肠道功能和血液中胆固醇水平

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肠道功能受损,尤其是便秘,是患病或不经常运动的老年人的常见症状。咀嚼能力差的人群需要适当的膳食纤维补充剂,可以更好地纳入他们的日常饮食中,以保持正常的肠道运动。低聚异麦芽糖,如异麦芽糖、戊糖、异麦芽糖三糖和异麦芽糖四糖,天然存在于日本发酵食品中,并且由玉米淀粉作为原料成分进行商业化生产。这些低聚物含有1/6糖苷键,可抵抗内源性消化,并可能发挥类似膳食纤维的生物学功能。

衰老与粪便双歧杆菌浓度下降有关,这可能与肠道功能障碍、免疫力下降和对疾病的易感性增加有关。结肠菌群可以调节人体健康的多种代谢活动。例如,结肠菌群对膳食纤维的发酵通过其代谢产物,包括保护和支持结肠细胞正常周转的有机酸和短链脂肪酸,有益地调节结肠健康。

作者通过饮食对照、安慰剂对照试验,评估10对便秘老年人摄入8周后,粪便菌群、肠道功能、粪便短链脂肪酸和血浆生化指标的影响,并观察停药4周后这些影响是否持续。

 

研究对象与方法

研究对象为居住在当地养老院的居民。按照相关要求招募。这项双盲、安慰剂对照、饮食对照的研究包括一个磨合期、4周安慰剂(3 mL果葡糖浆)期、两个4周IMO期(第一个和第二个4周为IMO1、IMO2期)和一个4周后期。饮食是根据跑步期前的评估为个体受试者设计。研究对象从磨合期到后期结束都在食用他们的精制饮食。下午饮用低聚异麦芽糖,在IMO1期的前7天,剂量从11 g/d(相当于5.0 g有效成分)逐渐增加到22 g/d(相当于10.0 g有效成分),并在剩余的IMO1期保持在22 g/d,以避免潜在的肠道膨胀。在每个周期的最后一天测定体重和身高。

每个阶段评估三天的食物摄入量,以确保营养和膳食纤维摄入量不变。如果受试者在3天内未出现自行排便或按受试者要求进行灌肠。每天记录自行排便和灌肠的发生率,本研究以发生率(次/周)表示。每个周期最后一周的粪便被单独收集在塑料袋中,并立即送到实验室,以确定粪便特征和微生物群。

 

从试验前1个月至试验后结束,给受试者一份由病房注册营养师设计的7d周期菜单,以防止饮食变化的混淆效应。四名受试者吃混合饮食,而其余的人吃软的或常规的饮食。在研究期间,不允许服用任何其他补充剂,包括抗氧化剂、其他低聚糖或含有乳酸菌的食物。


实验方法

粪便pH值和水分、粪便细菌的定量、粪便短链脂肪酸的测定、血液制备及血浆生化指标的测定


实验结果

粪便细菌

在IMO1期结束时,粪便中双歧杆菌、乳酸菌、拟杆菌和总细菌的计数显著增加,在IMO2期结束时进一步增加,并在后期保持高于安慰剂期的水平(表2)。相比之下,在IMO1期结束时,粪便中梭状芽孢杆菌的计数明显低于安慰剂期的水平。但这种减少在IMO2时期结束时最为明显。在治疗结束后,粪便中梭状芽孢杆菌的数量仍然低于安慰剂治疗期间的水平。

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在安慰剂期结束时,双歧杆菌约占粪便细菌总数的10%,在IMO2期结束时逐渐增加到15%,然后在后期结束时下降到略高于安慰剂水平。

在IMO2期结束时,乳酸菌的相对计数(细菌总数的百分比)是安慰剂水平的两倍。在整个研究过程中,类杆菌的相对数量保持不变。在安慰剂期梭状芽孢杆菌占总细菌的35%,在安慰剂期和安慰剂期分别为16%和9%。梭菌的相对计数在后期保持在14%,与IMO1期间观察到的水平相似。


肠功

每个时间段的平均排便次数和灌肠次数见表3。自发排便较低,安慰剂组为每周1.2次,与IMO1组无显著差异,但在IMO2组显著增加至每周2.0次。然而,IMO的通便作用在后期减少。灌肠的使用频率随补充IMO而降低,但不同时期间无显著差异。与安慰剂相比,补充4周或8周IMO的粪便排出量增加了24%。湿粪块的增加在后期没有持续。第4周和第8周补充IMO显著增加了干粪便量,分别增加了16%和12%,但这种效果并没有持续到后期。粪便水分和pH值各组间无显著差异。

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便中的短链脂肪酸

各期粪便中乙酸是最占优势的短链脂肪酸,与安慰剂组相比,IMO1、IMO2和IMO2后的浓度分别高出42.6%、89.2%、89.2%和32%(图A)。丙酸是第二主要的短链脂肪酸,其浓度是补充8周IMO的安慰剂组的3.5倍。总短链脂肪酸浓度在IMO1, IMO2和后期分别比安慰剂期水平高42.6%,89.2%和32.6%。

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然而,不同时期的粪便中异丁酸和正丁酸的浓度没有显著差异。此外,与安慰剂组相比,IMO1、IMO2和后期的日粪乙酸排泄量分别增加了70.8%、103.8%和45.2%(图B)。与安慰剂组相比,IMO1期的丙酸日排泄量显著增加了81.3%,IMO2期的丙酸日排泄量进一步增加了两倍。在IMO1和IMO2期间,粪便正丁酸盐的产量分别增加到安慰剂水平的两倍和三倍。总短链脂肪酸的日产量在IMO1, IMO2和后期分别显著增加75.9%,134.0%和36.1%,与安慰剂期的水平相比。不同时期粪便中异丁酸盐排泄量无显著差异。


生化指标

本研究中观察到的受试者的平均血浆生化指标在所有时期都处于正常范围(表4)。与安慰剂期相比,IMO1和IMO2期结束时总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平较低。血浆葡萄糖、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇、尿素氮、肌酐、白蛋白和ALT水平在月经期间保持不变。

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量和营养的摄入

受试者在安慰剂组、IMO1组、IMO2组和服药后消耗的液体、能量和营养素量相似(表5)。

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结论

在慢性便秘的老年人中,补充4周的IMO对粪便微生物群、排便频率、粪便量和血胆固醇水平有有益的影响。较长时间的补充(8周)进一步改善了粪便菌群分布和肠道功能。

 

原文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S089990071000170X?via%3Dihub