赵霖 中国人民解放军总医院营养科微量元素研究室
W.Windisch,F.X.Roth,K.Eder 德国慕尼黑技术大学生命科学中心动物营养研究所
目的：观察松花粉对家猪粪便特性及肠道菌群的影响。方法：9头雄性阉割猪（体重36kg±3kg），随机分为对照组（饲喂基础饲料）、麦麸（基础饲料中添加3.5%）添加组和松花粉（基础饲料中添加3.5%）添加组，单独饲养于代谢笼中，用普通饲料喂养1周后，给予不同饲料进行2个周期、每个周期14天的代谢实验，测定肠道菌群和粪便特性参数。
结果：三组动物饲料摄入量一致，但松花粉组日排出新鲜粪便量比对照组多1倍，比麦麸组多78%；粪便干重比对照组多64%，比麦麸组高52%；粪便含水量是对照组的2倍，麦麸组的2.16倍。松花粉组每日粪便中排出的甘油三酯是麦麸组的3.5倍、对照组的3倍；每日粪便排出胆固醇达735mg，是对照组的1.7倍、麦麸组的1.5倍；脂肪酸排出量为1506mg，而对照组和麦麸组分别为535mg和560mg；胆酸的排泄量也高于其他两组，且与麦麸组间有显著性差异。松花粉组粪便中粗蛋白、粗脂肪、各项含N组分以及有关菌群（log CFUV/d）的排出量远高于其他两组。
结论：松花粉对调整机体能量代谢、脂代谢、肠道菌群和抑制脂肪吸收有重要意义。
关键词：松花粉，猪，粪便特性，肠道菌群，脂代谢
松花粉是中国传统食药兼用品种，最早见于《神农本草经》，被称为“松黄”[1]。20世纪80年代国家卫生部将其命名为“新资源食品”。由于猪的消化系统生理结构与人类近似，故利用其为实验动物模型，观察松花粉对粪便特性与肠道菌群的影响。
1. 材料与方法
1.1 动物与分组
雄性阉割猪（pietrain猪和德国landrace猪杂交种）9头，体重36±3kg，随机分为3组。对照组食用基础饲料、松花粉组和麦麸组在基础饲料中分别添加3.5%的松花粉（中国新时代公司烟台天然营养品保健公司生产）和3.5%的麦麸（Demeter Weizenspeisekleie, Spielberger KG, Burgermühle, Germany）。
1.2 饲喂方法
实验动物猪于代谢笼内单独饲养，用普通饲料喂养1周后进行代谢实验。将粉状人工半合成饲料与2.75倍的水混匀后投料，上、下午各喂1次，每日天早晨收集每头猪的粪便和尿液：测量尿液体积后、取出10%的样品，将粪称重后，与尿样一同置于4℃储存待测。第一个代谢实验周期结束时称重，交换组别后进行第二个代谢实验周期的观察（方法相同）。共完成6个组别的重复实验观察。
1.3 测定指标及方法
采用凯氏定N法测氮，粪便中细菌N、内源性N、未消化饲料N用Kreuzer [2] 和Mason[3]提供的方法，饲料和粪便中的粗纤维、总脂肪、游离N提取物和粗灰分按文献[4]提供的方法测定。脂肪等根据文献 [5] 提供的方法，用正己烷和异丙醇混合物（3:2, v/v）萃取，将萃取的脂肪在水溶液中同Triton X-100混悬，使用市售试剂盒测定总胆固醇、甘油三脂和胆酸[6]；粪便中脂肪酸采用气相色谱法测定，使用毛细管气相色谱仪；生育酚采用高效液相色谱法(HPLC, HP 1100, Hewlett Packard GmbH) [7]检测。
每个实验周期结束前，清晨从试验猪肛门取新鲜粪便样品，进行肠道菌群检测：大肠球菌和梭状芽孢杆菌用羊血琼脂培养基，大肠杆菌用Gassner-琼脂培养基，乳酸菌用MRS-琼脂培养基，双歧杆菌用TYP-琼脂培养基培养。
1.4统计方法
实验数据采用方差分析统计处理，数字右上角英文字母不同，表示组间差异具有显著性（P< 0.05）。
2. 结果
2.1 动物饲料摄入量、粪便排泄量及粪便成分(表1，表2)
表1：饲料摄入量、粪便特性参数和粪便中粗营养素含量
注：1.DM：干重
2.右上角不同字母表示：组间经统计学处理存在显著性差异（P<0.05）
表1显示，由于限食，三组动物饲料摄入量几乎完全一致，但粪便排泄量却呈现巨大差异。松花粉组日排出粪便量比对照组多1倍，比麦麸组多78%；每日排出粪便干重比对照组多64%，比麦麸组高52%；粪便含水量显著高于其他两组。而麦麸组与对照组之间的有关参数则非常接近。
三组粪便中粗蛋白、粗脂肪含量未见差异，但因松花粉组粪便排泄量大，故粗蛋白、粗脂肪排出量远高于其他两组；粪便粗纤维含量也高于其他两组，这与松花粉含大量木质素（29%）等膳食纤维成分有关。对照组粪便粗灰分的百分含量高于其他两组，统计学差异显著，这同对照料组粪便排泄量少，矿物质相对浓缩有关。三组粪便中游离N提取物的百分含量为麦麸组>松花粉组>对照组，组间有显著性差异。
表2：每日排泄的粪便中所含脂肪等物质的组成成分
注：右上角不同字母表示：组间经统计学处理存在显著性差异（P<0.05）
从表2可见，松花粉组粪便甘油三酯每日排出量达702mg，是麦麸组的3.5倍、对照组的3倍；粪便中的胆固醇排泄量每日达735mg，是麦麸组的1.5倍、对照组的1.7倍，麦麸组与对照组之间无差异。松花粉组粪便中胆汁酸排泄量也是最高，且与麦麸组之间有显著差异。
松花粉组粪便中脂肪酸排出总量是对照组的1.74倍，麦麸组的1.79倍；对照组和麦麸组每日平均排出脂肪酸仅为松花粉组的1/3强。无论是粪便脂肪酸含量还是排泄量，与其他两组间均呈高度显著性差异
2.2 粪便N组成和细菌含量（表3）
表3：粪便含氮成分的组成和粪便中的细菌含量
注：1.LogCFU: log10 of colony forming units
2.右上角不同字母表示：组间经统计学处理存在显著性差异（P<0.05）
从表3可见，松花粉组粪便细菌N排出量达1.64g/d，远高于其他两组并有显著性差异；松花粉组内源性N排出量超出对照组1.3倍多、比麦麸组高67%；松花粉组未消化的N排出量是对照组2倍多，比麦麸组高55%。饲料中添加松花粉后，粪便中各项N组分的绝对排泄量均大幅度上升。但粪便中蛋白质的含量并没有差异。
2.3 粪便菌群含量（表3）
松花粉组粪便中排出菌群数量（log CFUV/d）显著高于其他两组（P<0.05），每日乳酸菌、双岐杆菌、大肠球菌、大肠杆菌排出量均为对照组的2倍左右；而麦麸组与对照组间无差异。
3. 讨论：
松花粉的添加显著增加了粪便重量和体积，其粪便呈黄色球状、结构松软，从肛门采集比较容易，麦麸组粪便硬度大、成形性差，从肛门采集相当困难，显示松花粉在肠道具有更广泛的可促发酵能力，松花粉对粪便物理特性产生的影响对预防便秘具有重要的意义。饲料中添加松花粉后，家猪粪便中各项含N组分的绝对排泄量大幅度上升，测试结果说明原因是来自肠道菌群的差异。研究发现便秘的老人肠道菌群中双岐杆菌含量明显降低[8]，而家猪食用松花粉后，粪便排出的双岐杆菌量高于对照组与麦麸组、超出约一倍，这对于保持肠道健康是有价值的。松花粉组粪便排泄的内源性N，细菌N在三组中都最高，反映出肠道菌群的繁殖调动了更多的内源性N，这对肾脏病患者无疑是有意义的。
尽管松花粉组动物粪便排泄量远高于其它两组，造成了很大的稀释度，但三组动物粪便粗蛋白、粗脂肪含量未见差异。由于花粉组粪便量大，所以粗蛋白、粗脂肪排出量远高于其他两组，这种营养生理功能在一般食物中非常罕见。这对调整机体脂代谢很有作用。
许多研究发现膳食纤维可以增加粪便体积与胆酸的排泄，影响胆酸代谢[9，10]，并认为小麦纤维最有效。由于粪便体积增加，粪便中胆酸等特殊生化物质浓度降低，所以对预防结肠癌的发病有利。本研究结果显示麦麸增加粪便体积的能力远低于松花粉，这一能力取决于添加成分的物理结构和生物化学性质[11]。虽然对照组粪便胆酸浓度显著高于其他两组；但每日粪便胆酸排出量松花粉组最高（415mg/d），对照组次之（372mg/d），麦麸组最低（246mg/d）。这与松花粉含非常高的膳食纤维有关，难以消化的木质素等成分通过与胆酸结合增加排泄。饲料中虽然仅添加了3.5%的松花粉，但由于其含极其丰富的膳食纤维，作为可促发酵物质对肠道菌群的繁殖产生了巨大影响，造成粪便体积与重量大幅度增加[12]。松花粉的特殊空间结构对肠道菌群所处的生态环境也产生了多方面的良性影响，使粪便结构松散、持水性提高。由于松花粉颗粒微小，添加的松花粉具有超乎想象的比表面积，因此对脂肪、胆固醇、胆酸等各种生化代谢物质的吸附能力非常强。
综上所述，松花粉的营养生理特性及对粪便物理特性产生的影响，对调整机体能量代谢、N代谢和脂肪代谢，抑制脂肪的吸收具有重要意义。
参考文献
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