試驗設計 選擇30只體重在180-200 g之間的雄性Wistar大鼠(褐家鼠)作為研究對象,研究期間大鼠可自由攝取食物和水。適應1周后,24只大鼠被飼喂高脂肪飲食(HFD;59.28%的脂肪能量),6只大鼠被飼喂正常飲食(ND;19.77%的脂肪能量),持續24周。在第13周,HFD喂養的大鼠被分為四個(gè)干預組(6只/組),即益生菌處理組的大鼠飼喂1mL 1×108 CFU的副干酪乳桿菌HII01;益生元處理組的大鼠飼喂1mL 10%的XOS;合生元處理組的大鼠飼喂1mL 1×108 CFU 的副干酪乳桿菌HII01和1mL 10%XOS的混合物;對照組的大鼠飼喂磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)。ND喂養的大鼠飼喂PBS作為對照。所有處理組的大鼠每天都被飼喂現配的益生菌、益生元或合生元溶液,持續12周。研究結束后,測定大鼠代謝參數、血清脂多糖(LPS)水平、糞便厚壁菌門(mén)/擬桿菌門(mén)比值、腸桿菌科、雙歧桿菌和腸道促炎細胞因子基因表達水平。試驗結果 (1)代謝參數 如表1所示,與ND大鼠相比,飼喂HFD 12周的大鼠產(chǎn)生了肥胖-胰島素抵抗狀況,表現為體重、食物攝入量、血漿胰島素、HOMA指數得分、血漿總膽固醇以及低密度脂蛋白和極低密度脂蛋白膽固醇水平比率的增加。然而,與ND大鼠相比,HFD喂養12周的大鼠沒(méi)有觀(guān)察到血漿葡萄糖、總甘油三酯和高密度脂蛋白膽固醇水平的變化。 如表2所示,HFD大鼠每日飼喂副干酪乳桿菌HII01、XOS和合生元(副干酪乳桿菌HII01和XOS的1:1組合)12周后,血漿胰島素、血漿葡萄糖AUC和HOMA指數得分降低,以及血漿總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇水平降低。然而,體重和內臟脂肪僅在益生元和合生元處理組中表現出顯著(zhù)的降低。此外,在所有組別中沒(méi)有觀(guān)察到血漿葡萄糖和總甘油三酯水平的顯著(zhù)改變。以上結果表明每日飼喂副干酪乳桿菌HII01、XOS和合生元可以減少肥胖-胰島素抵抗大鼠的代謝紊亂。 (2)改善肥胖-胰島素抵抗大鼠的腸道菌群失調 如圖1A所示,與ND大鼠相比,飼喂12周的HFD大鼠誘發(fā)了腸道菌群失調,表現為厚壁菌門(mén)/擬桿菌門(mén)(F/B)比率顯著(zhù)增加。如圖1B和1C所示,通過(guò)qPCR和活菌平板計數技術(shù)鑒定,變形菌門(mén)腸桿菌科細菌的水平有所上升。此外,如圖1D所示,與ND大鼠相比,飼喂12周的HFD大鼠腸粘膜保護菌雙歧桿菌的水平較低。如圖1A-1C所示,副干酪乳桿菌HII01、XOS和兩者結合作為合生元處理的大鼠12周后,所有處理組的F/B比率和腸桿菌科的水平都顯著(zhù)下降。然而,只有在XOS處理組中發(fā)現了雙歧桿菌的水平顯著(zhù)增加。這些結果表明,在肥胖-胰島素抵抗大鼠中,用益生菌、益生元和合生元干預后可以使腸道菌群失調同等程度地減少。 (3)肥胖-胰島素抵抗大鼠的代謝性?xún)榷舅匮Y 如圖2A所示,與ND大鼠相比,喂食12周HFD的大鼠血清LPS水平顯著(zhù)升高。如圖2B所示,副干酪乳桿菌HII01、XOS和合生元處理HFD喂養的大鼠12周后,血清LPS水平與對照組相比顯著(zhù)降低,結果表明副干酪乳桿菌HII01、XOS和合生元同等程度的減弱了HFD誘發(fā)的全身炎癥反應。 (4)腸內炎癥減少 如圖3A和3B所示,HFD喂養的大鼠小腸(回腸)和大腸(近端結腸)中部分促炎細胞因子IL-6和IL-1β基因的表達增加。然而,采用副干酪乳桿菌HII01、XOS和合生元處理12周后顯著(zhù)降低了大鼠腸道中促炎細胞因子的基因表達,且所有處理組之間沒(méi)有發(fā)現顯著(zhù)的差異,這些結果表明無(wú)論是副干酪乳桿菌HII01、XOS還是兩者的組合都同等程度地改善了肥胖-胰島素抵抗大鼠的腸道炎癥。 試驗結論 飼喂肥胖-胰島素抵抗大鼠益生菌副干酪乳桿菌HII01、益生元XOS和合生元12周后,其代謝性?xún)榷舅匮Y、腸道菌群失調(厚壁菌門(mén)/擬桿菌比值下降和腸桿菌科減少)和腸道炎癥降低,從而改善肥胖-胰島素抵抗大鼠代謝功能障礙。
Parameth Thiennimitr et al. Lactobacillus paracasei HII01, xylooligosaccharides, and synbiotics reduce gut disturbance in obese rats[J]. Nutrition, 2018, 54 : 40-47. |