2022年8月,江南大学传统酿造食品研究中心硕士研究生冯欣静(第一作者)、周志磊副研究员、姬中伟老师、毛健教授(通讯作者)等在食品科学技术领域期刊Journal of the Science of Food and Agriculture(IF=4.125)在线发表了题为“Sticky rice fermented-huangjiu alleviate loperamide-induced constipation via regulation of serum neurotransmitters and gut microbiota”的研究论文。本论文获得国家自然科学基金(22138004和32001828)和国家重点研发计划(2018YFC1604103)的资助。
由于人们饮食结构改变、生活节奏加快和心理压力增加等因素的影响,近年来便秘的发生率呈上升趋势,在全球的发病率达15%以上。饮食调节是防治便秘简单易行的方法,黄酒是世界上最古老的酒类之一,具有调节肠道微环境、缓解便秘的潜在功效。本文通过动物实验证实了黄酒缓解便秘的效果,并揭示了主要的作用机制。
本研究利用洛哌丁胺建立小鼠便秘模型,分别以酚酞和食用酒精作为阳性和阴性对照,综合分析了黄酒干预组小鼠的胃肠动力、血清生化指标、结肠组织学以及肠道微生物组成等生理生化指标。结果显示,黄酒显著增加了便秘小鼠的排便量、粪便含水量与小肠推进率,并显著降低了首粒黑便时间,有效增强胃肠动力。此外,黄酒显著增加了便秘小鼠血清中胃动素(MTL)、胃泌素(Gas)、P物质(SP)、5-羟色胺(5-HT)与肠道短链脂肪酸(SCFAs)的含量,并显著降低血清生长抑素(SS)的水平。16S rDNA分析表明黄酒重塑了便秘小鼠肠道菌群,显著增加了Lactobacillus等益生菌的丰度。黄酒缓解便秘的潜在机制与对Lactobacillus、Akkemansia 和 Candidatus-Bacilloplasma等特定肠道菌群的调节有关。在日常饮食中适量摄入黄酒可有效维持肠道微生物群落稳态,调节肠道和血清代谢物水平,有助于增强便秘小鼠的胃肠动力。
本研究揭示了黄酒缓解便秘的机制:黄酒可通过调节 SCFAs 和 5-HT 之间的代谢途径来增强肠道蠕动。黄酒有效上调了便秘小鼠肠道中SCFAs生成菌的丰度,增加SCFAs的释放,进而刺激胃肠蠕动或间接刺激肠嗜铬细胞分泌5-HT,促进了胃肠蠕动。此外,5-HT可刺激肠道兴奋性血清神经递质的分泌,显著增强便秘小鼠胃肠动力,最终达到缓解便秘的效果。
黄酒主要原料是糯米和麦曲,使用酵母、霉菌和细菌等多菌种经复杂的传统工艺酿造而成,这赋予了黄酒丰富的多糖、低聚糖、蛋白质、多肽和多酚等功能性组分。本研究证实了黄酒的缓解便秘功效,并揭示了作用机理。由于黄酒成分复杂,解析和鉴定其中缓解便秘的关键物质是后续的研究重点。
研究亮点
Ø 黄酒具有显著缓解便秘的效果。
Ø 黄酒可有效恢复便秘小鼠的血清神经递质紊乱。
Ø 黄酒部分恢复了便秘小鼠的肠道菌群紊乱,可将其恢复至正常小鼠水平。
Ø 黄酒有助于便秘小鼠粪便SCFAs含量的增加,这有助于肠道有益菌群的增殖。
图形摘要
图文赏析
图1 黄酒对便秘小鼠生理参数的影响 (A) 体重增加;(B) 粪便含水量;(C) 粪便粒数;(D) 首粒黑便时间
图2 黄酒对便秘小鼠血清神经递质水平和组织学变化的影响 (A) MTL 浓度;
(B) SS 浓度;(C) SP 浓度;(D) Gas浓度;(E) 5-HT 浓度
图3 黄酒对便秘小鼠粪便 SCFAs 含量的影响 (A) 总含量;(B) 乙酸含量;(C) 丙酸含量;(D) 丁酸含量
图4 黄酒对肠道菌群门水平和属水平结构的影响 (A)肠道菌群在门水平的变化;
(B) 肠道菌群在属水平的变化;(C)厚壁菌门和拟杆菌门的相对丰度,厚壁菌门/拟杆菌门的比值与疣微菌的相对丰度;
(D) 乳酸杆菌、Akkemansia 和 Candidatus-Bacilloplasma 的相对丰度。
撰稿|冯欣静
校稿|周志磊