龙须菜多糖调节脂质代谢及肠道菌群功效研究

发布时间：2020-05-15 14:12

【摘要】：龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)是一种传统的可食性海藻,近年来已成为我国四大经济栽培海藻之一。龙须菜含丰富的多糖、维生素和矿物质,脂肪含量极低,被誉为“瘦物”,多糖是其主要的活性成分之一。本课题组前期研究表明,采用酸提法制备的龙须菜多糖具有良好的免疫调节、降血糖及抗光老化等功效。本论文通过柠檬酸提取法制备龙须菜多糖(GLP),对其基本化学组成、结构和体外模拟胃肠道消化特性进行初步研究,并研究GLP对高脂饮食诱导的高血脂小鼠的脂质代谢调节作用及机理,同时研究GLP对正常小鼠和高血脂小鼠肠道菌群的调节作用,为龙须菜生物活性多糖及相关保健食品的开发提供理论依据。本文的主要研究结果如下:(1)本文采用柠檬酸提取法制备龙须菜多糖(GLP),并对其化学组成和结构进行了初步研究。酸提法得到的GLP提取率为22.75±0.45%,总糖含量为59.01±0.91%,硫酸基含量为22.85±0.80%,糖醛酸含量为10.41±0.28%,灰分含量为17.83±0.43%,水分含量为7.52±0.28%,蛋白质含量仅为1.57±0.37%,还原糖和多酚未检出,此外,GLP的平均分子量为31.5 kDa,并通过气相色谱分析得出其主要由半乳糖、葡萄糖、岩藻糖和甘露糖组成,四者的摩尔百分比分别为52.18%、37.37%、5.74%和3.42%,另外还有少量的阿拉伯糖和木糖。通过甲基化分析结果发现GLP是一种以(1→6)型糖苷键为主的多糖,另外含有少量的(1→)、(1→3)和(1→4)型糖苷键。GLP不具有三股螺旋构象。(2)通过体外模拟消化和动物实验,探究龙须菜多糖(GLP)在体内外的消化特性。结果表明,GLP在体外模拟胃肠道消化的过程中仅发生少量降解,分子量从31.63±0.20 kDa降至30.57±0.23 kDa。GLP在进入小鼠的胃肠消化道后未引起血糖的大幅度波动,GLP的GI值仅为38.39(葡萄糖的GI值为100),表明其是一种有利于维持机体健康的低GI食物。(3)通过动物实验和高通量测序手段相结合,研究龙须菜多糖(GLP)对正常小鼠肠道菌群的调节作用。结果表明,GLP虽不能明显增加正常小鼠盲肠菌群的多样性,但能有效促进肠道内产生短链脂肪酸细菌如Peptococcus,Roseburia,Butyricicoccus,Coprococcus_1和uncultured_bacterium_f_Ruminococcaceae的生长,并增加粪便中水分含量和丙酸、丁酸和戊酸等短链脂肪酸含量,有助于维持肠道健康。(4)通过对小鼠进行40天的高胆固醇高脂饮食处理,成功建立高血脂小鼠模型,并研究龙须菜多糖(GLP)调节脂质代谢的作用。结果表明,42天的GLP灌胃处理,可显著降低高血脂小鼠血清及肝脏中总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)的含量,同时有效降低血清中游离脂肪酸(FFA)的含量。同时GLP可在不影响高血脂小鼠的摄食饮水量的前提下,有效改善高血脂小鼠因高脂饮食导致的肥胖、脏器肿大、附睾周边脂肪积累和肝脏脂肪积累等情况。另外,GLP可显著降低高血脂小鼠血清中谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)的酶活力,有效缓解因高脂饮食导致的肝损伤。(5)通过动物实验、RT-qPCR技术、UPLC-MS技术和16s rDNA测序手段相结合,较全面地探究了龙须菜多糖(GLP)调节脂质代谢及缓解肝损伤的作用机理。结果提示:GLP可通过间接上调高血脂小鼠肝脏内PPARα、ACS、CPT1a等基因的表达,促进脂肪酸活化成脂酰CoA并进入线粒体内进行氧化分解,从而降低机体内甘油三酯和游离脂肪酸的含量;GLP可通过间接上调高血脂小鼠肝脏内LxRα和CYP7A1的表达,促进胆固醇转化为胆汁酸,并促进TLCA、GDCA、GUDCA和TUDCA等次级胆汁酸的排泄,从而降低体内胆固醇含量。另外,GLP还可通过提高高脂饮食小鼠盲肠内Coprococcus_1、Alistipes、Prevotellaceae_UCG-001等菌属的相对丰度,减少疏水性胆汁酸DCA和CDCA的含量,同时通过提高Roseburia的相对丰度,增加亲水性胆汁酸UDCA和TUDCA的含量,从而有效缓解由高脂饮食导致的肝损伤。
【图文】：

形态图,龙须菜,藻体,形态图

1.1 龙须菜概述1.1.1 龙须菜简介龙须菜（Gracilaria lemaneiformis）也称麒麟菜，是红藻门杉藻目江蓠科江蓠属下的种植物。作为我国四大经济栽培海藻之一，龙须菜在中国广东、海南、山东等地的沿岸带均有种植，其中广东省汕头市南澳岛目前已成为我国重要的龙须菜养殖基地之一[1]。为中国传统食物来源，龙须菜的药用功效早在 16 世纪就已被记录在册，传统中医认为龙菜“性甘、寒，归脾经”，具有“利尿通淋，，泄热安神”的功效[2]。现代研究表明，龙须菜中有丰富的膳食纤维、维生素和微量元素，而脂肪含量仅为 0.5%[3]，故有山珍“瘦物”的誉，食用龙须菜有助于预防心血管疾病[4]。同时龙须菜含有丰富的氨基酸，是优良的蛋质来源，除此以外，龙须菜还含有多糖、藻胆蛋白、不饱和脂肪酸等功效成分[5]。其中多糖是龙须菜中最主要的活性成分，被广泛研究。

路线图,主要技术,路线图

主要技术路线图
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS201.4;TS254.58

【参考文献】