黑蒜對便秘模型小鼠的潤腸通便功能

盧曉明 田霽昕 李寧陽 邱志常 喬旭光

（山東農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院 山東泰安 271000）

便秘是由多種疾病引起的常見多發(fā)病，一般是指排便次數(shù)少、排便困難或者二者兼有[1]。在我國，便秘發(fā)生率比較高，約為2%～28%，尤其女性患便秘的概率較高，是男性的4倍以上[2]。便秘常會引起惡心、腹痛、肛門痛、眩暈等不適，同時還會伴有失眠、煩躁、抑郁、焦慮等精神心理障礙，長期便秘還會增加腸道內(nèi)有害菌的繁殖，增加有毒代謝產(chǎn)物，造成腸道微生態(tài)失衡，嚴重者甚至可能會導致大腸腫瘤和結(jié)腸癌等病變，影響患者生活質(zhì)量[3]。便秘越來越受重視，成為近幾年常見疾病研究的重點[4-5]。便秘的發(fā)生與多種因素有關(guān)，通常是由腸道本身病變、腸道外病變及不良的生活習慣所致。目前，通常采用容積性、潤滑性、滲透性和刺激性瀉藥等藥物治療方法來治療便秘，此外通過增加膳食纖維的攝入量或者食用具有通便效果的功能性食品等也能很好地緩解便秘。

黑蒜源于日本，是鮮蒜通過控制溫度和濕度，在不添加任何添加劑的情況下，經(jīng)過一段時間的高溫熟化而形成的大蒜深加工產(chǎn)品[6]。經(jīng)過加工后，蒜瓣由白色變?yōu)樯詈稚?，柔軟且富有彈性，去除了大蒜的臭味，并賦予了許多功能。黑蒜中含有大量的功能性成分，如多酚、β-carboline類生物堿、低聚糖、有機酸等，其中SOD活性比鮮蒜高出13倍以上，多酚類物質(zhì)含量也升高7倍以上[7]。有研究表明黑蒜具有抗氧化[7-10]、抗腫瘤[11]、增強免疫[12]及調(diào)節(jié)血糖、血脂水平[13]等作用。

大蒜多糖是大蒜中主要成分之一，能夠調(diào)節(jié)人體腸道微生態(tài)，并具有潤腸通便的作用[14]。黑蒜是經(jīng)由大蒜加工生成的，在高溫加工過程中，大蒜多糖發(fā)生降解，生成小分子的低聚果糖、果糖等[15]。黑蒜中多糖含量從98.4%降到29.4%，而單糖和低聚果糖卻從1.6%升到70.6%[16]。經(jīng)過加工的黑蒜是否具有潤腸通便功能還未見研究報道。本試驗中以便秘小鼠為模型研究黑蒜的潤腸通便功能，為進一步揭示黑蒜的功效及應(yīng)用提供理論和試驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 動物、材料與試劑

SPF級健康昆明小鼠120只，體質(zhì)量20 g±2 g，雌雄各半，購于泰邦生物制品有限公司。

黑蒜，實驗室自制[17]；復方地芬諾酯片、酚酞片，山東仁和堂藥業(yè)有限公司生產(chǎn)（生產(chǎn)批號分別為 140402，141210）；阿拉伯樹膠粉，上海廣諾化學科技有限公司；其余實驗所用試劑均為國產(chǎn)分析純。

墨汁的配制：稱取阿拉伯樹膠100 g，加入800 mL蒸餾水后煮沸至溶液變?yōu)橥该?，加入準確稱量的活性炭粉末50 g并煮沸3次，定容至1 000 mL，于4℃下保存待用。

復方地芬諾酯混懸液（0.5 mg/mL）的配制：取20片復方地芬諾酯片（每片含有復方地芬諾酯2.5 mg）研碎，加蒸餾水定容至100 mL，用前配制。

酚酞混懸液（0.075 mg/mL）取7.5 mg酚酞片研碎，加蒸餾水定容至100 mL，用前配制。

灌胃黑蒜的配制：稱取50 g黑蒜，加40 mL蒸餾水勻漿，定容至100 mL得到質(zhì)量濃度為0.5 g/mL黑蒜漿，按照灌胃量0.2 mL/20 g計算，即得到10.0 g/kg·d高劑量的黑蒜，稀釋制備2.5 g/kg·d的黑蒜低劑量組和5.0 g/kg·d中劑量組，4℃下保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 儀器與設(shè)備

電子天平，上海精天電子儀器有限公司；恒溫水浴鍋，常州國華電器有限公司；T18基本型高速分散儀，德國IKA儀器公司；BCD-565WT立柜式冰箱，青島海信公司；干烘兩用箱，上海一恒科學儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 劑量選擇及分組 健康昆明小鼠進行醫(yī)學觀察24 h，隨后隨機分為12組，每組雌雄各5只，選取6組進行黑蒜對小鼠小腸推進運動影響試驗，剩余6組用于觀察小鼠排便試驗。以正常人（60 kg）每天食用一頭黑蒜（約 30 g）為基礎(chǔ)，兩個試驗分別以參考食用量的5，10，20倍為低、中、高劑量組，即 2.5，5.0，10.0 g/kg·d，同時設(shè)置空白組、模型組 （10 mg/kg復方地芬諾酯）及陽性組（1.5 mg/kg酚酞片）。試驗期間小鼠自由飲食，記錄各組小鼠試驗前后體質(zhì)量變化。

1.3.2 小鼠小腸推進試驗 采用灌胃的方式給予受試物，灌胃量為0.2 mL/10 g，連續(xù)灌胃一周，在第7天灌胃后連續(xù)16 h禁食不禁水。模型組、陽性組和黑蒜低、中、高劑量組分別經(jīng)灌胃給予復方地芬諾酯（10 mg/kg），空白組給予相同劑量的蒸餾水。灌胃30 min后陽性組和黑蒜低、中、高劑量組

1.3.3 小鼠排便試驗 按照小鼠小腸推進試驗中描述的方法灌胃，各組小鼠在灌胃墨汁后，正常飲食進水。觀察并記錄每只小鼠首次排出黑便的時間、6 h內(nèi)排出黑便的粒數(shù)及黑便質(zhì)量，測定糞便含水量，同時觀察糞便的狀態(tài)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理

所有數(shù)據(jù)采用SPSS 18.0軟件進行方差分析，P＜0.05或P＜0.01為具有統(tǒng)計學意義。分別灌胃含相應(yīng)受試物的墨汁，空白和模型組只灌胃相同劑量的墨汁。灌胃25 min后各組小鼠通過頸椎脫臼法處死，解剖小鼠找到幽門至盲腸部的整段小腸剪斷拿出，平鋪后輕拉至直線狀態(tài)測量小腸總長度和幽門至墨汁前沿長度，按照下式計算小鼠小腸推進率。

2 結(jié)果與分析

2.1 黑蒜對小鼠體質(zhì)量的影響

各組小鼠在試驗過程中均能正常飲食和活動，其體質(zhì)量變化如表1。從表中可以看出，各組試驗小鼠的體質(zhì)量均呈增加趨勢，各組之間無差異顯著性，不具有統(tǒng)計學意義，這表明灌胃黑蒜對小鼠的正常生長不會產(chǎn)生不良影響。

2.2 黑蒜對小腸推進功能的影響

表2為小鼠小腸推進試驗結(jié)果，可以看出，采用復方地芬諾酯藥物構(gòu)建小鼠便秘模型后，與空白組相比，模型組中小鼠的墨汁推進長度和推進率明顯下降，并且差異顯著，具有統(tǒng)計學意義（P＜0.01），這表明采用復方地芬諾酯藥物灌胃模型組小鼠后，小腸蠕動抑制模型建立成功。在模型成立的條件下，各黑蒜劑量組處理的小鼠其墨汁推進長度明顯增加，說明各劑量組黑蒜樣品均能顯著加快小腸運動，增強小腸蠕動，提高墨汁推進率，且差異顯著，具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05或 P＜0.01）。

2.3 黑蒜對便秘模型小鼠排便情況的影響

表3為各組小鼠排便情況，結(jié)果表明模型組與空白組相比，首次排出黑便的時間增加，并且在6 h內(nèi)排便的粒數(shù)減少，糞便的總質(zhì)量減輕，差異具有顯著性（P＜0.01），表明便秘模型小鼠建立成功。在模型成立的條件下黑蒜低、中、高各劑量組均能明顯縮短小鼠首次排便時間（P＜0.01），增加小鼠6 h內(nèi)排便粒數(shù)及糞便的總質(zhì)量（P＜0.01），其作用效果優(yōu)于陽性組，表明黑蒜能夠?qū)Ρ忝啬Ｐ托∈螽a(chǎn)生促進排便的作用，并且能使首次排便時間減少，排便次數(shù)及排便量增多。推測其原因為黑蒜中含有一定量低聚糖，低聚糖不能被小腸消化吸收從而到達大腸，在大腸中能夠被微生物利用分解產(chǎn)生短鏈脂肪酸及CO2、H2氣體，從而刺激腸道蠕動，黑蒜中本來存在的有機酸也能夠刺激腸道，從而加快小鼠排出糞便，緩解便秘癥狀。

表1 黑蒜對小鼠體質(zhì)量的影響（±s）Table1 Effect of black garlic on mice’s body weight （± s）

表1 黑蒜對小鼠體質(zhì)量的影響（±s）Table1 Effect of black garlic on mice’s body weight （± s）

注：表中數(shù)據(jù)為各組小鼠“體質(zhì)量平均值±標準差”；同列的不同字母表示與空白組相比差異性顯著（P＜0.05）。

劑量組 動物數(shù) 小腸推進試驗 排便試驗初始體質(zhì)量/g 結(jié)束體質(zhì)量/g 初始體質(zhì)量/g 結(jié)束體質(zhì)量/g空白組 10 20.39±1.56a 25.92±2.59a 20.58±2.12a 28.56±2.89a模型組 10 21.40±1.34a 25.93±1.64a 19.95±1.11a 27.99±2.08a陽性組 10 20.89±1.52a 26.60±1.69a 19.64±0.93a 28.74±1.82a低劑量組 10 20.76±2.23a 25.31±3.42a 19.87±2.39a 27.08±3.75a中劑量組 10 21.50±1.66a 24.45±2.11a 20.13±2.39a 26.77±2.87a高劑量組 10 19.56±1.47a 27.41±1.30a 19.56±1.13a 27.61±2.90a

表2 黑蒜對便秘模型小鼠小腸推進功能的影響Table2 Effect of black garlic on small intestinal propelling in constipation mice

表3 黑蒜對便秘模型小鼠通便功能的影響Table3 Effect of black garlic on defecation in constipation mice

2.4 黑蒜對小鼠糞便性狀的影響

對小鼠糞便性狀的影響結(jié)果見表4。在試驗過程中，各組小鼠的糞便均為正常橢圓形粒狀便，各劑量組黑蒜均未出現(xiàn)導致小鼠腹瀉的現(xiàn)象。便秘模型對照組小鼠排便困難，糞便形狀半球形，很多糞便顆粒成串狀連接，含水量顯著低于空白組中的糞便含水量（P＜0.01）。與模型組相比，黑蒜各劑量組小鼠排便狀態(tài)趨于正常，且糞便明顯變濕變軟，含水量明顯升高，形狀亦趨于正常。其中高劑量組黑蒜的效果最明顯，糞便含水量趨于正常。

表4 黑蒜對小鼠糞便性狀的影響Table4 Effect of black garlic on mice’s stool shape

3 結(jié)論

本試驗通過灌胃復方地芬諾酯成功構(gòu)建了小鼠的便秘模型研究了黑蒜潤腸通便功能。試驗過程中將各劑量黑蒜經(jīng)口灌胃小鼠后，發(fā)現(xiàn)其對小鼠的正常生長發(fā)育沒有不良影響，且可以對便秘模型小鼠的小腸運動產(chǎn)生明顯的促進作用，提高小腸推進率，同時能夠縮短首便時間，糞便粒數(shù)、增加質(zhì)量及含水量，這說明黑蒜確實具有增加腸胃蠕動、潤腸通便的功能。

便秘大多是由飲食、排便習慣不良、腸道功能減退等引起的。治療便秘的藥物主要是以瀉下作用為主，雖然可以緩解部分患者便秘的癥狀，但也存在一定副作用，長期服用還會造成依賴[18]。試驗過程中，黑蒜對小鼠的體質(zhì)量沒有造成不良影響，也未造成小鼠腹瀉，且小鼠無不良反應(yīng)，說明黑蒜對便秘模型小鼠的潤腸通便作用比較溫和。

我國是大蒜的主要生產(chǎn)國，其產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的四分之三以上。但一直以來，大蒜主要以原料和初級加工產(chǎn)品為主，造成其附加值過低。黑蒜是大蒜深加工產(chǎn)品。已有研究證明，大蒜多糖具有增加腸道蠕動和促進排便的作用[14]。大蒜中果聚糖含量約占干重的65%[19]，在黑蒜加工過程中，果聚糖在高溫下降解為低聚糖、果糖等小分子糖類[15]，人體腸道不易消化吸收食用的低聚果糖，使其能夠到達大腸而被其存在的益生菌利用。低聚糖是腸道中很多有益菌的有效增值因子，能夠被雙歧桿菌、乳酸桿菌等益生菌利用產(chǎn)生短鏈脂肪酸等發(fā)酵產(chǎn)物，調(diào)節(jié)腸道pH，從而使腸道蠕動加快[20]。黑蒜本身還含有大量有機酸，總酸含量約為46.5 g-乙酸/kg-干物，而研究發(fā)現(xiàn)黑蒜中的有機酸主要有酒石酸、蘋果酸、乳酸、檸檬酸等，這些有機酸可以刺激小腸腸壁的黏膜，對腸道中的多種有害菌產(chǎn)生抑制作用，減少腐敗微生物產(chǎn)生吲哚、氨酚等物質(zhì)，從而起到潤腸通便的作用。