Effect of administration of synbiotics mixture containing Bifidobacterium longum and xylooligosaccharide on fecal microbiota and defecation characteristics in healthy volunteers

Purpose: The effect of prebiotics intake after administration of a synbiotics mixture (a probiotic, Bifidobacterium longum, and a prebiotic, xylooligosaccharide containing sugar [XOS]) on human intestinal microflora and defecation characteristics was investigated in a randomized controlled trial. Methods: Twenty-five healthy young volunteers (11 males and 14 females) were randomly assigned to 2 groups (BL2XO2 and BL2XO6). The synbiotics mixture was orally administered to both groups for 2 weeks, and the prebiotics were subsequently administered to the BL2XO6 group for 4 additional weeks. The daily dose of the synbiotics mixture comprised 10¹⁰ colony-forming unit of Bifidobacterium longum and 10 g of XOS, and during the prebiotics period, the daily dose of prebiotics comprised only 10 g of XOS. The fecal pH, microflora, and defecation characteristics were analyzed at baseline and at weeks 1, 2, 4, and 6. Results: The counts of B. longum and Bifidobacterium spp. in the BL2XO6 group exhibited a steady, increasing trend during the synbiotics and prebiotics periods, whereas those of the BL2XO2 group exhibited considerable variation in each week of the study period. Although there was no significant difference, the counts of fecal Bifidobacterium in the BL2XO6 group tended to be higher than those of the BL2XO2 group at week 6. The growth of Lactobacillus spp. exhibited a time-dependent variation, peaking at week 6 in both groups. Low counts of Clostridium spp. were observed after treatment with the synbiotics and prebiotics in the BL2XO6 group (p < 0.05) throughout the study, whereas the inhibitory effect on Clostridium spp. was maintained only during the synbiotics period in the BL2XO2 group. The defecation characteristics did not differ between the two groups. Conclusion: Administration of XOS after a synbiotics mixture containing B. longum and XOS can exert a prebiotic effect in healthy young volunteers by stimulating Bifidobacteriun spp. growth and inhibiting growth of Clostridium spp.

Bifidobacterium longum과 자일로올리고당을 포함한 synbiotics 섭취가 건강한 성인의 변내 균총과 배변 상태에 미치는 영향

본 연구는 probiotics와 prebiotics로 구성된 synbiotics 섭취가 건강한 성인의 배변 활동 및 변내 균총의 개선 효과를 확인하고자 하였고, probiotics 섭취 중단 후에도 prebiotics인 XOS 섭취가 장내 유익균총의 유지에 미치는 영향을 파악함으로써 XOS의 건강기능성 확인을 위한 근거자료를 확보하고자 하였다. 본 연구결과 BL2XO6군과 BL2XO2군의 체위 자료는 두 군 간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 변내 pH는 시료 섭취 전 두 군 모두 7.0이하로 약 산성이었으나, 시료 섭취 1주차 BL2XO6군에서 pH 7.16으로 유의적으로 높았으나 2주차 이후는 pH 7.0 이하의 값을 보여 시료 섭취에 따른 차이는 나타나지 않았다. 변내 균총의 변화를 보면 BL2XO6군의 경우 Clostridium spp. 은 시료 섭취 후 변 내 균 수가 감소하는 양상을 보인 반면, Bifidobacterium spp.은 시료 섭취 후 서서히 증가하는 양상을 보여 4주차에 시료 섭취 전에 비해 유의적으로 높았으나, 이외 주차에서는 유의적인 차이를 보이지 않았다. B. longum은 모든 주차에서 통계적으로 유의하지 않았으나 서서히 증가하는 추이를 보였다. BL2XO2군의 경우 시료 섭취 후 Lactobacillus spp.과 B. longum은 synbiotics 섭취 1주에만 증가하는 추이를 보였다. 각 주차별로 변 내 균총의 변화율에서 군별로 유의적인 차이를 보인 균총은 Clostridium spp.와 Lactobacillus spp.이었다. 즉, Clostridium spp.은 2주차에서, Lactobacillus spp.는 4주차에서 BL2XO6군과 BL2XO2군 사이에서 유의적인 차이를 보였다. 시료 섭취 전·후 Bacteroidetes와 Firmicutes의 비율은 두 군 모두 변화가 없는 것으로 나타났다. 또한, 시료 섭취 전·후의 변의 양, 변의 상태 및 배변 횟수, 복통 및 CSS점수에 유의적인 차이를 보이지 않았을 뿐만 아니라 군에 따른 차이 역시 존재하지 않았다. 이상의 결과 synbiotics 섭취 후 prebiotics만을 섭취할지라도 장내 균총의 변화에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타나고 있을 뿐만이 아니라 정상적인 배변 활동을 유지하고 있어 synbiotics 섭취 후 prebiotics로 XOS 섭취는 자일로올리고당을 선택적으로 이용할 수 있는 B. longum을 장내에서 지속적으로 증식할 수 있도록 도와 장내 균총을 개선하는 효과와 정상적인 배변활동을 통한 장 건강에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.