介绍

Chimonobambusa quadrangularis（Fenzi）Makino，属于Gramineae Bambusoideae Chimonobambusa（1），主要生长在西南部的高海拔丛林中，其枝条是天然的优质食物（2）。方形竹子通常在秋季成熟，这与其他类型的竹子不同。方形竹笋营养丰富，包括蛋白质，脂肪，碳水化合物，纤维素，维生素C，维生素B和其他矿物元素，如钙，磷，铁，锌和硒（3）。发酵改善了食物的质量，包括其味道和营养成分的比例，而微生物的发酵改善了竹笋中膳食纤维的生理功能（4）。

在现代社会中，便秘是一种常见的生理状态，患有便秘经历的个体会减少排便（5）。此外，排便量减少，排便困难是缺水的结果（6）。由于目前的工作条件，约70％的个体处于胃病和便秘的次优状态（7）。可能改善这些状况的食物包括健康食品（如绿茶，韩国泡菜）和功能性食品（如大豆低聚糖，膳食纤维），有助于恢复正常功能，改善便秘的食品是一种重要而有效的方法。改善肠道健康（8）。竹笋中的纤维已被证明对抑制便秘有很好的效果（9），据报道，竹笋中的膳食纤维可以通过发酵得到改善，因此它对便秘的影响也可能得到改善（10） 。

活性炭能够减少肠道蠕动并延缓肠内容物的通过，这可能在正常条件下给药时导致便秘（11）。活性炭已成为检测食物对抑制便秘影响的重要实验方法（12）。本研究采用活性炭诱导小鼠便秘，观察发酵竹笋对便秘的预防作用，为进一步开发和利用发酵竹笋作为胃肠（GI）功能性食品提供支持。

材料和方法

结果

 

FCQS和CQS的形态学观察

如图1所示，FCQS中的纤维间隙增加，结构变得更加松弛，而CQS的纤维间隙更加密集和紧密。

 

图1。

发酵和新鲜的Chimonobambusa quadrangularis枝条纤维的形态学观察（放大倍数，×20）。

 

第一次黑便排便

在用活性炭处理后，对照小鼠中第一次黑便排便的持续时间最长（192分钟），而正常小鼠则为85分钟（图2）。用比沙可啶（一种抗便秘药物）治疗，使治疗和第一次黑便排便之间的持续时间缩短至99分钟。值得注意的是，FCQS喂养的小鼠（117分钟）显示出比CQS喂养的小鼠（148分钟; P <0.05）和对照小鼠（P <0.01）显着更短的时间; 然而，FCQS喂养的小鼠表现出的持续时间比比沙可啶处理的小鼠和正常小鼠长。

 

图2。

通过强饲法用活性炭处理后小鼠的第一次黑便排便时间。与对照组相比，* P <0.05和** P <0.01（通过Duncan的多范围检验确定）。

 

排便状态

诱发便秘后，不同组小鼠的排便状况发生改变。排便计数在正常小鼠中最高，而对照组小鼠表现出最低的排便计数（图3）。FCQS组的排便次数高于CQS组，但仍低于比沙可啶组。对照小鼠的粪便非常干燥，CQS处理的小鼠也表现出干燥的粪便。正常，比沙可啶和FCQS组中的小鼠表现出正常的湿粪便。

 

图3。

用便秘治疗后小鼠的沮丧状态。

 

GI过境

在实验的最后一天，通过灌洗用活性炭处理所有小鼠。在处理后30分钟，所有活性炭都能够在正常小鼠中通过小肠，并将其设定为100％（图4 ; 表I）。活性炭在对照小鼠中难以通过小肠。对照小鼠的GI转运值为37.9％。比沙可啶处理的小鼠表现出高的GI转运值，为88.3％。与对照小鼠相比，FCQS和CQS处理的小鼠也表现出增加的GI转运，并且与CQS相比，FCQS处理的小鼠（73.8％）表现出增加的GI转运（61.7％; P <0.01）。

 

图4。

推进活性炭中小肠的推进状态诱发便秘小鼠。

表一

样本对活性炭诱导的便秘小鼠胃肠道（GI）转运的影响。

变量	正常	控制	比沙可啶	CQS	FCQS
小肠长度（cm）	48.3±2.2 a	47.8±3.2 a	47.9±1.9 a	47.5±2.5 a	47.7±2.6 a
行走距离（cm）	48.3±2.2 a	18.1±3.9 e	42.3±2.1 b	29.3±2.2 d	35.2±1.8 c
GI过境（％）	100.0±0.0 a	37.9±5.3 e	88.3±3.1 b	61.7±4.0 d	73.8±3.3 c

ae由Duncan的多范围检验确定，同一列中不同字母的平均值显着不同（P <0.05）。胃肠道;胃肠道; CQS，Chimonobambusa quadrangularis shoot; FCQS，发酵的Chimonobambusa quadrangularis射击。

 

小肠的形态学观察

在正常小鼠中，小肠绒毛是有序的，小肠壁的厚度是均匀的（图5）。对照小鼠的绒毛受损并破裂，小肠壁的厚度不均匀。比沙可啶处理的小鼠的小肠绒毛表现出最小的损伤，并且CQS和FCQS处理的小鼠的绒毛表现出比比沙可啶处理的小鼠更严重的损伤。CQS处理的小鼠表现出比FCQS处理的小鼠更严重的肠绒毛损伤。

 

图5。

苏木精和伊红染色后小鼠小肠的形态学观察（放大倍数，×10）。

 

血清MTL，ET-1，VIP和AchE水平

血清中的MTL，ET-1，VIP和AchE水平在正常小鼠中最高（表II），而对照小鼠中的水平最低（P <0.05）。来自比沙可啶处理的小鼠的血清水平与正常小鼠中的血清水平相似，并且高于CQS和FCQS喂养的小鼠。值得注意的是，与对照小鼠相比，各自的FCQS和CQS处理增加了这些水平（P <0.05），并且与CQS喂养的小鼠相比，发酵进一步增加了MTL，ET-1，VIP和AchE的水平。

表二。

各种样品对活性炭诱导的便秘小鼠血清MTL，ET-1，VIP和AchE水平的影响。

等级（pg / ml）	正常	控制	比沙可啶	CQS	FCQS
MTL	189.3±23.6 a	89.3±10.7 e	162.4±17.9 b	125.2±14.6 d	149.8±15.2 c
ET-1	20.1±1.1 a	8.2±0.9 e	18.2±0.5 b	11.0±0.7 d	15.2±0.8 c
要人	61.2±4.2 a	26.7±2.8 e	51.2±1.9 b	38.9±2.7 d	44.3±1.3 c
疼痛	37.8±1.5 a	13.5±0.4 e	30.6±0.8 b	19.3±1.2 天	26.4±1.1 c

ae由Duncan的多范围检验确定，同一列中不同字母的平均值显着不同（P <0.05）。MTL，胃动素; ET，内皮素; VIP，血管活性肠肽; AchE，乙酰胆碱酶; CQS，Chimonobambusa quadrangularis shoot; FCQS，发酵的Chimonobambusa quadrangularis射击。

 

c-Kit和SCF的表达水平

通过RT-PCR和蛋白质印迹测定小鼠小肠中的c-Kit和SCF表达水平（图6）。c-Kit和SCF mRNA和蛋白表达水平在正常小鼠中最高，而对照小鼠表现出最低水平的c-Kit和SCF。除正常组外，比沙可啶处理的小鼠的表达水平高于所有其他组。与对照（P <0.01）和CQS处理的小鼠相比，FCQS处理的小鼠表现出增加的表达水平（P <0.05）。

 

图6。

发酵Chimonobambusa quadrangularis shoot（FCQS）对小肠c-Kit和SCF mRNA和蛋白表达的影响。倍率：基因表达/ GAPDHx对照数值（对照倍数比：1）。与Duncan的多重范围试验测定相比，* P <0.05和** P <0.01。

 

TRPV1，GDNF和NOS的表达水平

TRPV1，GDNF和NOS是肠神经相关基因（16）。与对照小鼠（P <0.01）和CQS处理的小鼠（P <0.05; 图7）相比，FCQS能够增加GDNF mRNA和蛋白质水平，并降低TRPV1和NOS水平。FCQS处理的小鼠中的TRPV1，GDNF和NOS mRNA和蛋白质表达水平与正常和比沙可啶处理的小鼠表现的相似。

 

图7。

发酵Chimonobambusa quadrangularis shoot（FCQS）对小肠TRPV1，GDNF和NOS mRNA和蛋白表达的影响。倍率：基因表达/ GAPDHx对照数值（对照倍数比：1）。与Duncan的多重范围试验测定相比，* P <0.05和** P <0.01。

讨论

便秘可以破坏肠壁，包括绒毛的缩短和骨折，影响正常的吸收和排便（11）。结果，便秘对肠道有显着影响。先前已经证明，FCQS增加的纤维间隙有助于改善水向纤维的渗透，并增加其吸收能力和持水能力，从而增加刺激肠道蠕动的排泄物体积（17）。此外，排泄物中含水量的增加可以防止干燥的排泄物，从而增加排便（18）。以往的研究表明，发酵可以显着提高竹子的持水能力（10），这在本研究中得到证实。因此，发酵对FCQS纤维的影响可能促进排便，有效缓解便秘。

便秘患者排便困难，其频率低于GI功能和转运正常的患者。可以使用小鼠便秘模型来模拟人类便秘，并且将小鼠在便秘状态下排出由活性炭产生的黑色排泄物多长时间用作测量便秘程度的标准（17）。本研究的结果表明，FCQS组治疗与第一次黑便排便之间的持续时间明显短于CQS组，表明FCQS可能更有效地促进肠道健康和对抗便秘。

便秘最具代表性的特征是由于缺水而导致排便困难和干燥颗粒困难（7）。在本研究中观察实验小鼠的排泄物表明，在活性炭诱导的便秘后，对照组通过的粪便量显着减少，而比沙可啶，CQS和FCQS的效果优于正常方竹。这些发现表明，CQS是一种适用于缓解便秘的有效食品，发酵可以提高其疗效。

行进距离和活性炭的胃肠道转运时间是衡量肠功能的关键指标，它影响便秘的程度。距离和胃肠道转运时间增加表明便秘程度较低（19）。本研究中使用的小鼠便秘模型表明，正常组和对照组的肠活动变化，活性炭的胃肠道通过时间差异显着。CQS能够显着缓解便秘，显着改善肠道中活性炭的胃肠道转运时间。值得注意的是，与CQS相比，FCQS对缓解便秘具有优异的效果。此外，本研究的结果表明，FCQS对便秘的影响与比沙可啶相似，后者被证明优于新鲜CQS的作用。

MTL是一种胃肠激素，可刺激胃蛋白酶的分泌，促进肠道蠕动，这是正常生理性肠道活动和排便所必需的（20）。内皮素可确保血管紧张，维持正常的心血管系统，避免便秘引起的其他疾病（心血管疾病，高血压）（21）。ET-1是调节心血管功能，促进血管正常收缩和扩张，缓解便秘引起的血管异常收缩的关键因素（22）。VIP可以放松平滑肌，促进血管扩张，增加肠道分泌物的产生，刺激肠道蠕动。之前的一项研究表明，VIP分泌的减少可能直接导致便秘（23）。AchE调节肠道收缩，促进粘液分泌，并通过增强肠道收缩和粘液分泌来促进排便，这可能有助于避免便秘（24）。已经证实，小鼠血清中MTL，ET-1，VIP和AchE的水平随着便秘程度而降低（19）。在本研究中，与对照组相比，FCQS能够显着提高MTL，ET-1，VIP和AchE的水平，并且效果大于新鲜CQS组。

先前的一项研究表明，c-Kit在小鼠肠道的平滑肌中表达; 因此，阻断c-Kit的功能可能导致严重的肠功能障碍和肠梗阻。c-Kit和SCF是相互依赖的，因此它们能够相互促进，因此肠道中c-Kit和SCF表达水平的任何下降都可能导致便秘（25）。

与其配体结合后，TRPV1打开细胞传代并释放大量神经肽，兴奋性氨基酸和胃肠肽，导致肠道敏感性增加和运动障碍，导致便秘（26）。GDNF调节神经细胞的生长和发育，确保受损神经的保护和修复。外源性GDNF显着改善肠道功能，缓解便秘（27）。NOS在肠道中具有重要作用。例如，NOS和AchE维持肠运动的平衡。NOS抑制AchE的释放，NOS和VIP表现出与便秘直接相关的紧密形态关系。过量的NOS可能导致便秘和减少对肠道有益的其他因素（28）。

本研究的目的是研究C. quadrangularis shoot是否具有预防活性炭引起的便秘的作用以及发酵是否能够增加小鼠的这种效果。与CQS相比，FCQS具有更高的纤维质量。与比沙可啶处理的和正常小鼠相比，FCQS喂养的小鼠在治疗和第一次黑便排便之间表现出增加的持续时间; 然而，FCQS喂养的小鼠表现出比CQS喂养和对照小鼠更短的持续时间。FCQS喂养的小鼠的沮丧状态也类似于比沙可啶处理的和正常的小鼠。与CQS喂养和对照小鼠相比，FCQS喂养的小鼠的GI转运时间增加; 然而，FCQS喂养的小鼠表现出与通过比沙可啶处理的正常小鼠相似的GI转运时间。

在对照小鼠中检测到许多小肠损伤。尽管CQS能够减少这些损伤，但是通过形态学观察确定FCQS表现出优于CQS的恢复。与CQS喂养和对照小鼠相比，FCQS喂养的小鼠的血清MTL，ET-1，VIP和AchE水平增加。与CQS喂养和对照小鼠相比，FCQS喂养的小鼠在小肠中表现出c-Kit，SCF和GDNF的mRNA表达水平增加; 而与喂食CQS的小鼠和对照小鼠相比，喂食FCQS的小鼠的小肠中的TRPV1和NOS表达水平降低。

总之，这些发现表明，与CQS相比，FCQS对活性炭诱导的小鼠便秘具有更好的预防作用。需要进一步研究以充分阐明FCQS作为治疗便秘的治疗策略的保护作用和剂量要求。