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FSHW 寒地桑叶速溶茶的特性及通过调节肠道菌群评

时间:2024-06-25 13:18

  桑树在中国、日本、韩国、泰国和其他地区都有种植。桑叶含有蛋白质、膳食纤维、氨基酸、生物碱、多糖、黄酮类等,通过抑制脂肪的合成或沉积,具有降血糖和降血脂的功能。茶是中国的传统饮品,代表着中国的文化。将寒地(黑龙江省齐齐哈尔地区)的桑叶开发成茶饮品,具有重要的文化底蕴和地方产品特色。为此,本研究通过热水浸提法获得桑叶速溶茶,过程如图1所示。

  研究表明,桑叶提取物可以大幅降低高脂饮食小鼠的体重,并减少附睾周围脂肪的重量(图2)。

  图2 桑叶速溶茶对肥胖预防(a)和缓解(b)组小鼠附睾周围脂肪组织的影响

  MLIT处理可以逆转高脂肪饮食喂养的肥胖症缓解小鼠和肥胖症预防小鼠的李氏指数、脂肪系数和血清生物化学参数(图3)。本实验中,与阴性对照组(B组)相比,中剂量MLIT治疗组(D组)在缓解实验中脂肪系数、血清甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)水平分别下降65.69%、12.95%、13.62%。与阴性对照组(B组)相比,低剂量MLIT处理组(C组)的HDL含量增加18.97%,LDL减少60.85%;预防组与高、中、低剂量MLTP处理组(G、H、I组)的脂肪系数分别减少69.80%、23.21%、5.27%;TG含量明显减少35.47%、26.74%、45.04%;TC含量减少53.57%、37.69%、11.02%。本实验表明,MLIT可以降低高脂诱导小鼠的李氏指数,此外还可以明显降低脂肪系数,改善血清因子水平。

  在缓解和预防肥胖的实验中,经MLIT处理的小鼠表现出类似的微生物群结构(图4,5)。由β-多样性显示,经MLIT干预后的肠道微生物群发生了明显的改变。MLIT干预后,在缓解实验中,低剂量组(C组)和中剂量组(D组)的脱硫弧菌丰度下降,而低剂量组的维鲁克微生物群丰度上升。在MLIT干预后,预防实验中各剂量组的类细菌丰度以剂量依赖的方式明显增加。正常组(E组)的阿克曼氏菌和双歧杆菌的丰度最高,而高脂肪饮食使阿克曼氏菌和双歧杆菌都减少,而这两种微生物在中剂量MLIT(H组)中增加。在预防实验中,阴性对照组(F组)的乳酸菌丰度明显下降,而MLIT干预后这种微生物明显增加,高剂量组(G组)的乳酸菌丰度接近于正常组的乳酸菌。然而,缓解组的乳酸菌丰度却没有太大变化。上述结果证明,MLIT可以增加肠道有益菌的丰度,起到改善肠道菌群结构的作用。

  图5 缓解实验(A)和预防实验(B)中小鼠肠道菌群的加权和未加权β-多样性以及缓解实验(C)和预防实验(D)中不同组间的微生物菌群的亲缘关系

  根据本研究中MLIT的降脂作用和MLIT中存在的主要成分,我们提出了MLIT预防或缓解肥胖的可能机制,如图6所示。桑叶提取物如DNJ、黄酮类或多酚类物质可能被小肠上皮细胞吸收,然后进入肝脏和脂肪细胞,这些活性化合物和其他桑叶提取物与LXRα作用,调节FAS和LPL基因的表达,从而促进脂肪分解,调节脂质基因C/EBPA和AP2的表达,减少脂质合成。同时,这些化合物还能上调PPARα和UCP2的表达,促进体内的β-氧化,减少脂肪含量。在脂肪细胞中,黄酮类化合物和多酚类化合物可以增加ADPN水平和SOD酶,进而减少脂质合成。类黄酮和多酚还可以影响肠道中的微生物群组成,尤其是提高了阿克曼氏菌的丰度,在结肠中,多酚等物质通过增加肠道中的乳酸菌分泌更多的乳酸,乳酸可以进入结肠上皮,促进BMP和Wnt3途径,并抑制Notch途径,从而促进小肠细胞的增殖和粘液蛋白Muc2的分泌。

  该研究开发了一种具有丰富活性成分的桑叶速溶茶。桑叶速溶茶通过调节肠道微生物群显示出良好的降血脂效果。桑叶速溶茶干预可以以剂量依赖的方式显著降低小鼠的血清TG水平,增加肠道有益菌的丰度,起到改善肠道菌群结构的作用。但对桑叶速溶茶的降脂机制还需深入分析。

  韩晓云,女,(1970—),黑龙江省北安人,副教授,博士,主要从事食品与药品活性物质的挖掘与研发。

  郑宝江,男,(1970—),黑龙江省北安人,博士,东北林业大学生命科学学院副教授,博士研究生导师;IUCN-中国专家组成员,黑龙江省植物学会常务理事,黑龙江省第一次林草种质资源普查专家组成员,黑龙江省农产品地理标志暨全国名特优新农产品评审专家,黑龙江省中药材产业发展专家委员会常务委员,全国第四次中药资源普查黑龙江省专家委员会委员。研究方向为植物资源学和种子植物分类学;先后主持了黑龙江省自然科学基金项目、教育部基础平台项目、科技部自然资源调查项目、科技部国家科技基础性工作专项重点项目专题、国家大科学装置项目、中央高校基本科研业务费专项基金项目创新团队项目、全国第四次中药资源普查项目等。培养研究生20余人。公开发表论文50余篇,其中SCI论文6 篇,编写教材专著9 部。

  孙庆申,男(1977-),黑龙江大学生命科学学院专任教师,教授,硕士生导师,第十二届黑龙江省青年科技奖获得者, 黑龙江省科协优秀青年科技人才,黑龙江省食品科学技术学会及黑龙江省轻工业协会常务理事,黑龙江省人民政府食品安全专家委员会专家,黑龙江省服务中小微企业、助力“百千万”工程专家学者(高技能人才)库成员,《食品工业科技》杂志青年编委,《乳业科学与技术》杂志编委,主持了国家青年科学基金项目、黑龙江省科技厅面上项目,黑龙江大学杰出青年基金项目等各类项目10余项,同时参与了黑龙江省青年基金,黑龙江省教育厅指导项目的研究。培养硕士研究生60余名。公开发表论文70余篇,其中SCI收录论文20 篇,出版专著1 部,授权国家技术发明专利8 项,获黑龙江省高校科技奖等各类奖项8 项。

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