植物乳桿菌NCU116的益生功能及其作用機制.pdf

1、益生菌是由單一或多種微生物構(gòu)成的活菌，當(dāng)攝入一定劑量時，能通過改善宿主腸道微生態(tài)平衡來促進(jìn)人體健康。益生菌具有促進(jìn)腸道菌群平衡、緩解代謝綜合征和免疫調(diào)節(jié)等多種功能。本論文以本實驗室前期分離的體外活性較強的植物乳桿菌NCU116為研究對象，探討其對腸道菌群的調(diào)節(jié)作用；對便秘、高脂血癥、脂肪肝、結(jié)腸炎和糖尿病的緩解作用；并基于代謝組學(xué)技術(shù)檢測其對高脂血癥和糖尿病血清中的特征代謝標(biāo)志物的影響。主要研究內(nèi)容與結(jié)論歸納如下：
　　(1)小鼠

2、被隨機分為4組，給予小鼠灌胃不同劑量植物乳桿菌NCU116或生理鹽水，連續(xù)5周。與正常組相比，植物乳桿菌NCU116組小鼠腸道內(nèi)乳酸桿菌、雙歧桿菌的菌群顯著升高；此外，該菌還在產(chǎn)生短鏈脂肪酸、抑制氧化應(yīng)激和調(diào)節(jié)血清細(xì)胞因子方面具有一定的作用。
　　(2)通過洛哌丁胺皮下注射建立小鼠便秘模型，灌胃不同劑量植物乳桿菌NCU116，連續(xù)15天。與便秘模型組相比，植物乳桿菌NCU116組在糞便指標(biāo)、腸道推進(jìn)率、短鏈脂肪酸、結(jié)腸病理與結(jié)腸間

3、質(zhì)細(xì)胞免疫表達(dá)方面具有顯著改善。結(jié)果證實，植物乳桿菌NCU116對洛哌丁胺誘導(dǎo)的小鼠便秘癥狀具有緩解作用。
　　(3)研究植物乳桿菌NCU116對高脂高膽固醇飼料喂養(yǎng)大鼠膽固醇的降低作用。大鼠隨機分為4組：正常組，高脂模型組，高脂模型+植物乳桿菌NCU116低、高劑量組，連續(xù)灌胃干預(yù)5周。結(jié)果顯示，植物乳桿菌NCU116表現(xiàn)出降低血脂水平、修復(fù)胰腺和脂肪組織損傷的能力；此外，該益生菌還可顯著提高低密度脂蛋白受體（LDL recep

4、tor)和膽固醇7a-羥化酶（CYP7A1)等基因的表達(dá)。表明植物乳桿菌NCU116可能是通過調(diào)節(jié)低密度脂蛋白受體和膽固醇7a-羥化酶的基因表達(dá)進(jìn)而調(diào)控脂質(zhì)代謝和降低膽固醇水平。
　　(4)研究植物乳桿菌NCU116對高脂飲食誘導(dǎo)非酒精性脂肪肝大鼠肝功能、氧化應(yīng)激和脂質(zhì)代謝的影響。實驗5周后，植物乳桿菌NCU116組表現(xiàn)出修復(fù)肝功能、緩解肝病理損傷、降低肝臟脂肪堆積的功能。此外，該菌還能顯著降低血清內(nèi)毒素和促炎因子、調(diào)節(jié)腸道菌群、

5、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝基因表達(dá)。結(jié)果顯示，植物乳桿菌NCU116緩解非酒精性脂肪肝可能是通過抑制脂肪合成、促進(jìn)脂肪分解與氧化等相關(guān)基因表達(dá)來實現(xiàn)的。
　　(5)建立基于超高效液相色譜串聯(lián)四級桿飛行時間質(zhì)譜（UPLC-Q-TOF/MS)的代謝組學(xué)方法，分析植物乳桿菌NCU116對高脂飲食大鼠血清中代謝標(biāo)記物的影響。通過非配對？檢驗、主成分分析、偏最小二乘法分析和分層聚類分析方法可知，4組樣本具有較好的分離度。高脂飲食對大鼠血清中亞精胺、維生素

6、B5、吲哚丙烯酸、吲哚、5-輕吲哚乙醛、甘氨膽酸、膽氯素、羥基乙酸、亮氨酸、2-苯基乙醇葡糖苷酸、?；悄懰?、2-花生?；视?、孕二醇-3-葡萄糖苷酸等化合物代謝均有影響；但植物乳桿菌NCU116僅在吲哚丙烯酸、甘氨膽酸、膽氯素、羥基乙酸、?；悄懰帷?-花生?；视秃驮卸?3-葡萄糖苷酸等生物標(biāo)記物上發(fā)揮較好的調(diào)節(jié)作用。提示該菌可通過這些生物標(biāo)記物來調(diào)節(jié)機體內(nèi)脂質(zhì)、葡萄糖、氨基酸等代謝途徑發(fā)揮抑制高脂血癥作用。
　　(6)采用三硝

7、基苯磺酸（TNBS)誘導(dǎo)建立結(jié)腸炎小鼠模型，研究植物乳桿菌NCU116及其發(fā)酵胡蘿卜汁對該癥狀的影響。小鼠被隨機分正常組、結(jié)腸炎模型組、植物乳桿菌NCU116組、植物乳桿菌NCU116發(fā)酵胡蘿卜汁組和未發(fā)酵胡蘿卜汁組，連續(xù)灌胃5周。結(jié)果顯示，經(jīng)植物乳桿菌NCU116及其發(fā)酵胡蘿卜汁干預(yù)后，結(jié)腸炎小鼠體重較快恢復(fù)并有所增長，氧化應(yīng)激和促炎因子水平降低，結(jié)腸糞便短鏈脂肪酸水平顯著升高，結(jié)腸黏膜損傷明顯降低。通過與未發(fā)酵胡蘿卜汁對比可知，植物

8、乳桿菌NCU116及其發(fā)酵胡蘿卜汁對結(jié)腸炎的緩解作用與植物乳桿菌NCU116的供給密切相關(guān)。
　　(7)探討植物乳桿菌NCU116及其發(fā)酵胡蘿卜汁對高脂飲食結(jié)合鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的II型糖尿病大鼠降血糖作用及其機制。大鼠被隨機分為正常組、糖尿病組、植物乳桿菌NCU116組、植物乳桿菌NCU116發(fā)酵胡蘿卜汁組和未發(fā)酵胡蘿卜汁組，連續(xù)灌胃5周。結(jié)果表明，植物乳桿菌NCU116及其發(fā)酵胡蘿卜汁對大鼠血糖、血脂、激素具有調(diào)節(jié)作用，同時對短鏈

9、脂肪酸水平具有升高作用；還能修復(fù)氧化應(yīng)激損傷、胰腺與腎臟病理損傷，并能調(diào)節(jié)低密度脂蛋白受體、膽固醇7a-羥化酶、葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白4、過氧化物酶體增殖因子活化受體a和丫的基因表達(dá)。本實驗首次證實植物乳桿菌NCU116及其發(fā)酵胡蘿卜汁對I I型糖尿病具有一定的緩解作用。
　　(8)利用UPLC-Q-TOF/MS等代謝組學(xué)技術(shù)來探討植物乳桿菌NCU116及其發(fā)酵胡蘿卜汁對II型糖尿病大鼠代謝標(biāo)記物變化的影響。通過非配對?檢驗，主成分分析和