紫锥菊多糖对小鼠肠道微生物及酒精性肝损伤的干预作用研究

作     者：蒋文浩 

作者单位：江南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：钱和;朱跃进

授予年度：2022年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083201[工学-食品科学] 

主      题：紫锥菊多糖 肠道微生物 酒精性肝损伤 “肠-肝”轴 

摘      要：紫锥菊(Echinacea purpurea(L.)Moench)在西方被誉为“免疫刺激剂和“保肝剂,我国于上世纪90年代成功引种。紫锥菊多糖(EPP)作为其主要活性成分之一,具有出色的抗炎、抗氧化和免疫调节等功效。目前,越来越多的研究表明植物多糖可作为益生元改善肠道功能,然而关于EPP对肠道健康影响的报道并不多见。因此,本论文利用体外模拟胃肠消化系统和体内小鼠模型,着重研究了EPP的体外消化特性及其对小鼠肠道微生物的调节作用;同时,利用小鼠酒精性肝损伤(ALD)模型,从“肠-肝轴的角度深入探究了EPP对酒精性肝损伤的干预作用。主要研究结果如下:1、紫锥菊粗多糖的最适超声提取参数为:温度70℃、功率360 W、料液比1:28 g/m L、时间58 min,此条件下粗多糖的实际得率为3.59±0.017%。采用梯度乙醇沉淀法分离得到三种紫锥菊多糖级分(EPP40、EPP60和EPP80),分子量分别为174978、20009和11816 Da,并且三者单糖组成中半乳糖含量都很高。体外抗氧化结果显示这三种多糖级分都具有较强的抗氧化活性,其中EPP80的抗氧化活性最强;此外,体外乙醇脱氢酶(ADH)激活实验也显示EPP80具有最强的ADH激活活性。2、体外模拟“胃-小肠消化结果表明,EPP80在模拟胃液中几乎不分解,而在模拟小肠液中因少量糖苷键断裂,造成还原糖含量上升。游离单糖的结果证实了消化过程并未对EPP80的主体结构产生较大影响,因此EPP80仍能较为“完整地进入大肠。3、EPP80对小鼠肠道微生物的干预结果表明,EPP80可提升小鼠粪便中总短链脂肪酸(SCFAs)的含量,并主要表现为甲酸、乙酸和丙酸的增值。此外,EPP80对小鼠结肠内容物微生物的干预效果在门水平上与公认的益生元菊粉相一致,具体表现为拟杆菌门(Bacteroidota)的相对丰度增加以及厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度减少。在属水平层面,EPP80的干预提高了Muribaculaceae、乳杆菌属(Lactobacillus)和拟普雷沃菌属(Alloprevotella)的相对丰度,降低了毛螺菌(Lachnospiraceae NK4A136)、另枝菌属(Alistipes)以及嗜木聚糖真杆菌(Eubacterium xylanophilum)的相对丰度。因此,EPP80可通过增殖肠道有益菌,促进SCFAs生成,抑制有害菌,进而改善肠道微生态。4、EPP80对ALD小鼠的干预结果表明,EPP80能够缓解ALD小鼠的肠道炎症,提升肠紧密连接蛋白表达,降低血清内毒素水平,并且增值粪便中正丁酸含量。此外,EPP80还可提升小鼠结肠内容物中Muribaculaceae、乳杆菌属(Lactobacillus)和拟杆菌属(Bacteroides)的相对丰度,降低大肠杆菌志贺氏菌(Escherichia＿Shigella)、肠球菌属(Enterococcus)和阿克曼菌(Akkermansia)的相对丰度;同时,小鼠血清和肝脏指标的测定结果也证实,EPP80减轻了酒精造成的肝脏损伤。因此,EPP80可改善肠道微生物、调节微生物代谢产物,进而通过“肠-肝轴作用缓解小鼠酒精性肝损伤。综上所述,EPP80可以调节宿主肠道健康并且通过“肠-肝轴作用缓解小鼠酒精性肝损伤。本论文不仅为开发以EPP为主要成分的益生元和保肝产品提供了理论依据,而且对促进国产紫锥菊资源的开发利用也具有一定的学术意义和应用价值。