全 文 ：293※营养卫生 食品科学 2011, Vol. 32, No. 13
沙果渣膳食纤维润肠通便作用的动物实验研究
牛广财 1，朱 丹 2，肖 盾 3，关 琛 1，魏文毅 1
(1.黑龙江八一农垦大学食品学院，黑龙江 大庆 163319；2.黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院，黑龙江 大庆
163319；3.黑龙江九三油脂集团有限公司，黑龙江 哈尔滨 150090)
摘 要：目的：研究发酵法制备的沙果渣膳食纤维的润肠通便功能，为开发利用沙果渣膳食纤维提供依据。方
法：以小鼠为实验对象，随机分为 5组，即空白对照组、便秘模型组和低(2.5g/(kg·d))、中(5.0g/(kg·d))、高
(10.0g/(kg·d))3种剂量膳食纤维组。以复方地芬诺酯建立便秘模型，通过测定小肠推进率、首次排便时间、首
次排黑便时间以及排便质量，判断沙果渣膳食纤维对小鼠肠道蠕动功能的影响。结果：在连续灌胃 14d后，各低、
中、高剂量组小鼠的墨汁推进率均高于便秘模型组，其中，中、高剂量膳食纤维组与便秘模型组间有极显著性差
异(P＜ 0.01)，低剂量组与便秘模型间有显著差异(P＜ 0.05)；低、中剂量组小鼠的首次排便时间显著低于便秘模
型组(P＜ 0.05)，高剂量组的首次排便时间极显著低于便秘模型组(P＜ 0.01)；各剂量组的首次排黑便时间均比便秘
模型组缩短(P＜ 0.01)；中剂量组的 12h的排便质量大于便秘模型(P＜ 0.05)，而高剂量组的 12h的排便质量极显著
高于便秘模型组(P＜ 0.01)。结论：沙果渣膳食纤维具有良好的促进肠道蠕动和排便功能。
关键词：沙果；膳食纤维；便秘模型；润肠通便；动物实验
Improving Effect of Dietary Fiber from Malusasiatica Pomace on Defecation in Mice
NIU Guang-cai1，ZHU Dan2，XIAO Dun3，GUAN Chen1，WEI Wen-yi1
(1. College of Food Science, Heilongjiang Bayi Agricultural University, Daqing 163319, China；
2. College of Life Science and Technology, Heilongjiang Bayi Agricultural University, Daqing 163319, China；
3. Heilongjiang Jiusan Oil & Fat Co. Ltd., Harbin 150090, China)
Abstract ：Objective: To explore the improving effect of dietary fiber from Malusasiatica pomace on the defecation of mice
and provide the basis for the development of dietary fibers. Methods: Kunming mice were randomly divided into 5 groups
including blank control group, constipation model group and DF groups at the low, middle and high doses. The effect of dietary
fiber from Malusasiatica pomace on defecation function was evaluated by ink-pushing rate in small intestine, first defecation time,
first black feces time and feces weight in mice with diphenoxylate-induced constipation. Results: After mice were subjected to
continuous intragastric infusion for 14 days, ink-pushing rate was increased in the small intestine of mice administered with DF
at low, middle and high doses as compared to the constipation model group, which exhibited an extremely significant difference
between the middle or high dose groups and the constipation model group (P ＜ 0.01); however, no significant difference was
observed between the low-dose group and the constipation model group (P ＜ 0.05). The first defecation time in low and middle
dose groups was shorter than that in the constipation model group (P ＜ 0.05); however, the first defecation time in high dose
group revealed a significant decrease when compared with that in the constipation model group (P ＜ 0.01). Compared with the
model group, the first black feces time in each DF treatment group was shortened (P ＜ 0.01). The feces weight during 12 hours
in the middle dose group was higher than that of the constipation model group (P ＜ 0.05); however, the feces weight in high dose
group revealed an obvious increase when compared with the constipation model group (P ＜ 0.01). Conclusion: Dietary fiber from
Malusasiatica pomace plays a favorable role in improving defecation and intestinal peristalsis.
Key words：Malusasiatica；dietary fiber；constipation model；defecation function；animal experiment
中图分类号：TS201.2；R151.1 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2011)13-0293-04
收稿日期：2010-10-25
基金项目：黑龙江省普通高等学校青年学术骨干支持计划项目(1154G59)
作者简介：牛广财(1971—)，男，教授，博士，研究方向为果蔬贮藏加工与发酵食品。E-mail：guangcainiu@yahoo.com.cn
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沙果(Malusasiatica)为蔷薇科植物林檎的果实，又
名海棠果、五色果、联珠果等，是东北地区夏秋季节
大量上市的水果，在其果汁加工中产生的附产物沙果渣
中富含膳食纤维，但目前普遍被作为废料丢弃，浪费
严重，并且还造成一定的环境污染。通过微生物发酵，
利用沙果渣制备膳食纤维，能提高沙果渣膳食纤维的持
水力、溶胀性等理化特性[ 1-2]。当前，随着生活水平的
提高，人们在饮食上过于精细，高脂肪、高蛋白摄入
过多，而膳食纤维摄入量却在不断减少，这种不合理
的膳食结构成为现代一些人的便秘原因。这部分人若能
采用“饮食疗法”，即在日常生活中补充适量的膳食
纤维，则有助于便秘的缓解[3]。有关膳食纤维的润肠通
便效果，科研人员已对其进行了许多研究，并且发现
很多膳食纤维都具有非常显著的润肠通便效果[4-6]，但目
前尚未见到沙果渣膳食纤维润肠通便效果的研究报道。
因此，本实验以发酵法制备的沙果渣膳食纤维(dietary fi-
ber from malusasiatica pomace， MPDF)为原料，通过建
立便秘模型，了解MPDF对小鼠润肠通便功能的影响，
为开发利用沙果渣的膳食纤维提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 实验动物
健康昆明种小白鼠，体质量为 20～22 g，雌雄各
半，购于中国农业科学院哈尔滨兽医研究所。
1.2 材料、试剂与仪器
沙果渣由黑龙江省大庆隆赫达食品有限公司提供，
60℃烘干，粉碎，过 40 目筛备用；米根霉(Rhizopus
oryzae)，编号 CICC 3105，产糖化酶菌株，购自中国
工业微生物菌种保藏中心；Y-23酵母菌(Saccharomyces
cerevisiae)，乳酸杆菌(Lactobacillus sp.)，由黑龙江八
一农垦大学食品学院发酵实验室保藏。
活性炭粉、明胶、M R S 培养基、P D A 培养基、
YD P培养基，盐酸、氢氧化钠、无水乙醇等为国产分
析纯，复方地芬诺酯片(每片含复方地芬诺酯 2.5mg) 哈
尔滨制药总厂。
墨汁的配制：准确称取明胶 1 0 0 g，加蒸馏水
800mL，煮沸至溶液透明，加入活性炭粉 50g 后，煮
沸 3次，待溶液冷却后加蒸馏水定容至 1000mL，于 4℃
冰箱中保存，用前摇匀。
0.05%复方地芬诺酯混悬浮液的配制：取复方地芬
诺酷片 5 0 m g，用研钵研碎成粉末后加蒸馏水定容至
100mL，临用前配制。
注射器、天平、秒表。
1.3 方法
1.3.1 沙果渣膳食纤维发酵法制备
以沙果渣为原料，经破碎、脱脂、加入适量奶粉
搅拌混均后，灭菌后，按 1 2 % 接入复合菌种(m 米根霉:
m 乳酸杆菌:m 酵母菌 =2:2:1)，在 30℃发酵 3d。混合发酵后，
经漂洗、干燥，粉碎过 120目筛即得沙果渣膳食纤维，
产品呈浅褐色[ 1]。
1.3.2 沙果渣膳食纤维的化学法制备
沙果渣破碎、脱脂后，用 HCl 将 pH 值调至 2 .0，
在 85℃处理 80min，过滤，将 pH值调至中性，浓缩，
用 2倍体积的无水乙醇醇沉，所得沉淀即为可溶性膳食
纤维(SDF)；将提取 SDF后的滤渣，按照 1:6(m/V)的料
水比加水，用 0.1mol/L NaOH将溶液的 pH值调为 12，在
60℃恒温水浴中浸泡 60min，去除碱性杂质，漂洗至中
性。加 2倍体积水，用 HCl调 pH值至 2.0，在 60℃恒
温水浴中浸泡 120min，去除酸性杂质、过滤，漂洗至
中性，收集滤渣，在 60℃烘干粉碎，即为不溶性膳食
纤维(IDF)。将 SDF与 IDF合并，即为化学法制备的总
膳食纤维(TDF)[7-9]。
1.3.3 沙果渣膳食纤维的主要成分分析
采用 GB/T 5009.3— 2003《食品中水分的测定》：
直接干燥法；采用GB/T 5009.4— 2003《食品中灰分的
测定》：高温灼烧法；采用 GB/T 5009.5— 2003《食
品中蛋白质的测定》：凯式定氮法；TD F、ID F、SD F
含量的测定参照AOAC 991.43[10]。
1.3.4 沙果渣膳食纤维对小鼠小肠推进率的影响
将昆明种小白鼠 40只随机分成 5组，每组 8只。设
空白对照组和便秘模型组(即复方地芬诺酯组)，低、
中、高 3种剂量膳食纤维组分别为 2.5、5.0、l0.0g/kg。
采取灌胃法，空白对照组和便秘模型组灌等量蒸馏水。
在连续给予受试物 14d后，各组小鼠禁食 24h，称质量，
给予受试物、对照组及模型组等量蒸馏水。30min后，
除正常对照组外，其余各组灌胃复方地芬诺酯 50mg/kg。
20min后，各组灌胃 15%的墨汁 0.5mL/只。经 20min，
脱颈椎处死动物，开腹取小肠，剪取上端自幽门，下
端至回盲部的肠管，轻拉成直线，测量小肠全长和幽
门至墨水运动前沿位移，计算小肠墨汁推进率[ 6]。
墨汁移动距离/cm
墨汁推进率 /%=—————————× 100
小肠总长度/cm
1.3.5 沙果渣膳食纤维对抗药物性便秘实验
取 40只昆明种小白鼠，随机分成 5组，每组 8只。
设空白对照组和便秘模型组(即复方地芬诺酯组)，低、
中、高 3种剂量膳食纤维组分别为 2.5、5.0、l0.0g/kg。
采取灌胃法，空白对照组和便秘模型组灌等量蒸馏水。
在连续给予受试物 14d后，各组小鼠禁食 24h，但不禁
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水。除正常对照组外，其余各组灌胃复方地芬诺酯
10mg/kg。1h后给各组小鼠灌胃含 15%墨汁的受试物
0.5mL/只，对照组墨汁灌胃，各组小鼠于鼠笼内自由
进食。观察记录每只小鼠自灌胃复方地芬诺酯起的首次
排便时间、首次排黑便时间和 12h内排便总质量[11]。
1.3.6 统计方法
实验数据采用 SAS 8.2软件，进行显著性分析。
2 结果与分析
2.1 沙果渣膳食纤维的主要成分分析
样品 粗蛋白 /% 灰分 /% 水分 /% SDF/% IDF/% TDF/%
发酵法MPDF(干) 4.36 4.24 11.48 13.24 66.16 79.40
化学法MPDF(干) 2.21 4.94 11.25 6.38 68.15 74.53
表 1 沙果渣膳食纤维主要成分的含量
Table 1 Comparison of chemical composition of dried dietary fibers
from Malusasiatica pomace prepared by fermentation and chemical
treatment
注：由于原料发酵前经过脱脂处理，所以脂肪含量未测定。
组别 剂量 /(g/kg) 小肠总长 /cm 推进距离 /cm 墨汁推进率 /%
便秘模型组 35.5± 1.8 17.5± 1.3 49.4± 4.0
空白对照组 36.7± 1.1 25.0± 1.5 68.2± 3.1**
低剂量组 2.5 36.3± 1.7 19.2± 1.2 53.0± 3.2*
中剂量组 5.0 35.7± 1.9 20.4± 1.6 57.6± 3.7**
高剂量组 10.0 34.8± 1.3 21.4± 1.4 60.8± 4.1**
表 2 沙果渣膳食纤维对小鼠小肠墨汁推进率的影响(n=8)
Table 2 Effect of MPDF on ink-pushing rate in the small intestine of
mice (n=8)
注：* .与便秘模型组相比差异显著，P＜ 0 .0 5；** .与便秘模型组相比
差异极显著，P ＜ 0 . 0 1。下同。
组别 剂量 /(g/kg) 首次排便时间/min 首次排黑便时间/min 12h内粪便质量/g
便秘模型组 228.2± 25.1 315.8± 11.3 0.853± 0.193
空白对照组 98.5± 10.9** 179.9± 6.7** 1.876± 0.088**
低剂量组 2 .5 187.1± 16.0* 215.8± 11.4** 0.892± 0.241
中剂量组 5 .0 184.6± 15.2* 235.5± 12.5** 1.068± 0.162*
高剂量组 10 .0 171.0± 9.0** 206.3± 9.7** 1.326± 0.169**
表 3 沙果渣膳食纤维对小鼠排便时间、排黑便时间和排便量的
影响(n=8)
Table 3 Effect of MPDF on defecation time, black feces time and feces
weight of mice (n=8)
由表 1可知，发酵法制备的总膳食纤维(TDF)的含
量为 79.40%，高于化学法的 74.53%；其中，发酵法制
备膳食纤维中可溶性膳食纤维(SDF)的含量为 13.24%，
高于化学法的 6.38%。说明，微生物发酵可以提高沙果
渣膳食纤维中 SDF占 TDF的比例。
2.2 沙果渣膳食纤维对小鼠小肠墨汁推进率的影响
实验期间，各组小鼠无死亡，生长情况良好，无
腹泻等各种不良反应。各组小鼠间体质量增长差别无统
计学意义(P＞ 0.05)，表明沙果渣膳食纤维对小鼠体质量
无影响。由表 2可见，便秘模型组小鼠的小肠墨汁推进
率极显著低于空白对照组(P＜ 0.01)，表明便秘模型建立
成功。经统计分析，各低、中、高剂量组小鼠的墨
汁推进率均高于便秘模型组，其中，中、高剂量组与
便秘模型组的差异有极显著性意义(P＜ 0.01)；低剂量组
与便秘模型组的差异有显著差异(P＜ 0.05)，表明该沙果
渣膳食纤维具有促进小鼠小肠运动的作用。
由表 3可见，便秘模型组小鼠的首次排便时间、首
次排黑便时间、粪便质量与空白对照组相比，均有极
显著差异(P＜ 0.01)。经灌胃给予小鼠不同剂量的沙果渣
膳食纤维 1 4 d，低、中、高剂量组小鼠的首次排便时
间、排黑便时间均低于便秘模型组(P＜ 0.05)，12h内
粪便质量高于便秘模型组。其中，低、中剂量组小鼠
的首次排便时间与便秘模型组间有显著差异(P＜ 0.05)，
高剂量组小鼠的首次排便时间与便秘模型组间有极显著
差异(P＜ 0.01)；各剂量组的首次排黑便时间均比便秘模
型组缩短(P＜ 0.01)；中剂量组的 12h内排便质量大于便
秘模型(P＜ 0.05)，而高剂量组与便秘模型组的差异有极
显著性意义(P＜ 0.01)。以上结果表明，该沙果渣膳食纤
维能明显缩短便秘小鼠的首次排便时间、首次排黑便时
间，并增加其所排粪便量，表现出了典型的膳食纤维通
便功效。
3 讨 论
随着人们越来越多的食用精细加工食物，所摄入的
膳食纤维越来越少，致使肠道内的粪便量长期处于低水
平，削弱了肠道自然排便反射，让消化废物长期滞留
肠道，当其中的水分被肠道过于吸收后，粪便变得过
于干硬，难以排出，就形成了便秘。便秘是肠道功能
受损的症状之一，长期便秘还会加剧肠道内有害菌大量
增殖及有毒代谢产物明显增加，使肠道微生态环境失去
平衡，形成恶性循环，甚至诱发肠癌[ 12 ]。大量研究显
示，膳食纤维对改善便秘具有良好的辅助效果[ 13-14]。
粪便量和粪便通过肠道时间是评价肠道功能的两个
重要指标[4]。研究证明，SDF可作为大肠细菌的发酵底
物。在结肠内 S D F 被细菌酵解后可产生乙酸、丙酸、
丁酸等短链脂肪酸(SC F A )，而降低肠道内环境的 p H
值，刺激肠黏膜；同时，SD F 发酵后还可产生二氧化
碳、氢气和甲烷等气体，亦能刺激肠黏膜。SD F 还能
促进肠内细菌增殖，增加粪便含菌量而增加粪便量[15]。
此外，SD F还具有强大的持水性。由于 ID F不被消化
2.3 沙果渣膳食纤维对小鼠排便时间、排黑便时间和
排便量的影响
2011, Vol. 32, No. 13 食品科学 ※营养卫生296
吸收，因此，增加 ID F 的摄入量，也就增加食物残渣
量，从而增加粪便量；I D F 具有很好的持水性，可吸
附相当于自身质量数倍的水分；同时，IDF还具有促进
肠道蠕动的作用[16]。有研究显示，同时含有水溶性和
水不溶性膳食纤维的复合物，较单一种类的水不溶性
膳食纤维或水溶性膳食纤维在改善肠道功能方面更能
体现其益处[17]。本研究表明沙果渣膳食纤维具有非常良
好的通便作用，但它是否与其中的 SDF与 IDF之间存在
协同增效作用有关，还尚需进一步研究。
综上所述，沙果渣膳食纤维通过增加粪便量和排便
次数以及通过促进肠道蠕动、缩短粪便通过肠道时间而
改善肠道功能。沙果渣膳食纤维能提高小鼠肠道墨汁推
进率、缩短小鼠首次排便时间和首次排黑便时间、增
加小鼠的 1 2h 粪便质量，尤其以中、高剂量组效果明
显，说明发酵法制备的沙果渣膳食纤维具有良好的润肠
通便功效。
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