栝楼块根抗性淀粉-羧甲基壳聚糖复合物对肥胖小鼠血脂代谢及肠道菌群的调节作用

摘要

目的 通过在肥胖小鼠饮食中添加栝楼块根抗性淀粉-羧甲基壳聚糖复合物（TKR-RS-CMC），探讨其对肥胖小鼠血脂代谢及肠道菌群的调节作用。方法 将TKR-RS-CMC与基础饲料预混，饲喂肥胖模型小鼠（Lepob/ob），观察小鼠体质量及血糖变化情况，测定肝脏质量，并对各组肝脏病理状态进行分析；生化法和ELISA法检测小鼠血清中甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、胰岛素（INS）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）和高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）含量，以及肝脏组织中的谷丙转氨酶（ALT/GPT）、谷草转氨酶（AST/GOT）、丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）活力；取小鼠结肠内容物进行16S rDNA高通量测序，并利用UPLC-Q-TOF/MS技术对小鼠血清进行非靶向代谢组学分析。结果 Lepob/ob模型小鼠出现血脂代谢紊乱，表现为TC、TG、LDL-C含量升高（P<0.001）以及HDL-C含量降低（P<0.001），高剂量TKR-RS-CMC可通过降低肥胖小鼠TC、LDL-C含量（P<0.001），升高HDL-C含量（P<0.001），显著改善其血脂代谢紊乱情况。Lepob/ob模型小鼠体内出现氧自由基代谢紊乱，表现为SOD活力降低（P<0.001）,MDA含量升高（P<0.001），饮食中给予TKR-RS-CMC后MDA含量显著回调（P<0.001）。油红O染色及HE染色结果显示，Lepob/ob模型小鼠肝脏出现病理性改变，TKR-RS-CMC给药组肝脏病理切片显示其损伤程度减轻。肥胖导致肠道菌群紊乱，其中，Prevotellaceae＿UCG-001相对丰度显著降低（P<0.01），在饮食中给予TKR-RS-CMC后，菌群相对丰度向空白组回调。与模型组相比，复合物高剂量组Erysipelatoclostridium相对丰度显著下降（P<0.05）,Akkermansia、Muribaculum、Bifidobacterium、Ileibacterium等菌属相对丰度显著升高（P<0.05）。TKR-RS-CMC对肥胖小鼠血清中紊乱的脂肪酸和磷脂类化合物具有显著回调作用，涉及甘油磷脂代谢通路、戊糖和葡萄糖醛酸的相互转化通路和半胱氨酸和甲硫氨酸代谢通路。Spearman相关性分析结果表明参与甘油磷脂代谢通路的相关代谢物与差异菌属存在显著关联，益生菌Akkermansia与LysoPC(P-18∶0/0∶0)、LysoPC(P-16∶0/0∶0)等磷脂类代谢物呈显著负相关。结论 TKR-RS-CMC能够调节肥胖小鼠肠道菌群，使血脂代谢紊乱趋于平衡，提示该复合物可作为潜在的膳食补充剂用于改善肥胖。

关键词

栝楼块根 / 抗性淀粉 / 淀粉-壳聚糖复合物 / 肥胖 / 血脂代谢 / 肠道菌群