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成的活菌，當攝入一定劑量時，能通過改善宿主腸道微生態(tài)平衡來促進人體健康。益生菌具有促進腸道菌群平衡、緩解代謝綜合征和免疫調節(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節(jié)作用；對便秘、高脂血癥、脂肪肝、結腸炎和糖尿病的緩解作用；并基于代謝組學技術檢測其對高脂血癥和糖尿病血清中的特征代謝標志物的影響。主要研究內容與結論歸納如下：
　　(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組小鼠腸道內乳酸桿菌、雙歧桿菌的菌群顯著升高；此外，該菌還在產生短鏈脂肪酸、抑制氧化應激和調節(jié)血清細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、腸道推進率、短鏈脂肪酸、結腸病理與結腸間

3、質細胞免疫表達方面具有顯著改善。結果證實，植物乳桿菌NCU116對洛哌丁胺誘導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5周。結果顯示，植物乳桿菌NCU116表現出降低血脂水平、修復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。表明植物乳桿菌NCU116可能是通過調節(jié)低密度脂蛋白受體和膽固醇7a-羥化酶的基因表達進而調控脂質代謝和降低膽固醇水平。
　　(4)研究植物乳桿菌NCU116對高脂飲食誘導非酒精性脂肪肝大鼠肝功能、氧化應激和脂質代謝的影響。實驗5周后，植物乳桿菌NCU116組表現出修復肝功能、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毒素和促炎因子、調節(jié)腸道菌群、

5、調節(jié)脂質代謝基因表達。結果顯示，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、促進脂肪分解與氧化等相關基因表達來實現的。
　　(5)建立基于超高效液相色譜串聯四級桿飛行時間質譜（UPLC-Q-TOF/MS)的代謝組學方法，分析植物乳桿菌NCU116對高脂飲食大鼠血清中代謝標記物的影響。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、?；悄懰帷?-花生?；视汀⒃卸?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、牛磺膽酸、2-花生?；视秃驮卸?3-葡萄糖苷酸等生物標記物上發(fā)揮較好的調節(jié)作用。提示該菌可通過這些生物標記物來調節(jié)機體內脂質、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)誘導建立結腸炎小鼠模型，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。結果顯示，經植物乳桿菌NCU116及其發(fā)酵胡蘿卜汁干預后，結腸炎小鼠體重較快恢復并有所增長，氧化應激和促炎因子水平降低，結腸糞便短鏈脂肪酸水平顯著升高，結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)酵胡蘿卜汁對結腸炎的緩解作用與植物乳桿菌NCU116的供給密切相關。
　　(7)探討植物乳桿菌NCU116及其發(fā)酵胡蘿卜汁對高脂飲食結合鏈脲佐菌素誘導的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；還能修復氧化應激損傷、胰腺與腎臟病理損傷，并能調節(jié)低密度脂蛋白受體、膽固醇7a-羥化酶、葡萄糖轉運蛋白4、過氧化物酶體增殖因子活化受體a和丫的基因表達。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等代謝組學技術來探討植物乳桿菌NCU116及其發(fā)酵胡蘿卜汁對II型糖尿病大鼠代謝標記物變化的影響。通過非配對?檢驗，主成分分析和