论文部分内容阅读
牛蒡低聚果糖(Burdock Fructooligosaccharide)GF13是从牛蒡根中提出的水溶性菊糖型低聚糖,研究发现牛蒡低聚果糖具有广泛的生理活性,能明显降低血脂、提高机体的免疫力、促进双歧杆菌的生长、调节肠道微生态平衡和抑制肿瘤细胞。益生菌是一类定植于人体肠道对宿主有益的活性微生物,能调节肠道菌群数量,改善宿主微生态平衡,提高宿主健康水平和健康状态。目前对乳杆菌和低聚果糖联合使用改善和治疗2型糖尿病方面研究报道较少,因而开展植物乳杆菌联合牛蒡低聚果糖GF13药理功能试验研究对开发具有改善和治疗2型糖尿病的药物具有指导意义。本研究通过菌株的生长状态和短链脂肪酸的产量筛选出一株高效代谢牛蒡低聚果糖GF13的乳杆菌。采用高脂饲料结合STZ构建小鼠2型糖尿病模型,分别灌胃植物乳杆菌、牛蒡低聚果糖GF13及植物乳杆菌和牛蒡低聚果糖GF13联合制剂,连续4周。每周定期检测小鼠体重、空腹血糖量。治疗4周后用罗氏血糖仪检测空腹血糖耐受量;ELISA试剂盒检测血清中血脂、胰岛素和炎症因子等相关生化指标。分别于治疗前、治疗2周、治疗4周、停止治疗1周取小鼠肠内容物,涂板计数法分别检测乳杆菌、双歧杆菌、肠杆菌、肠球菌和产气荚膜梭菌数量;肠道内容物处理后检测主要短链脂肪酸含量。同法构建大鼠2型糖尿病模型,检测血清中DAO、D-Lac、NOS、ZON等肠道屏障相关因子水平。本研究得到以下结论:1.本实验从200余株植物乳杆菌中成功筛选出10株高效代谢牛蒡低聚果糖GF13菌株,培养12 h后培养基的OD值达到0.70~1.21,pH值下降至5.37~5.77。同时测定10株植物乳杆菌体外发酵过程中短链脂肪酸的产量,乳酸产量在1.76~2.29 mg/mL,乙酸产量在1.74~2.03 mg/mL。其中菌株Sc52对牛蒡低聚果糖GF13的利用率最高,且发酵过程中短链脂肪酸的产量最高。因此确定植物乳杆菌Sc52作为与牛蒡低聚果糖GF13联合使用的菌株。2.本研究评价了植物乳杆菌Sc52和牛蒡低聚果糖GF13单独或联合使用对高脂饲料结合STZ诱导2型糖尿病模型小鼠的改善和治疗作用。植物乳杆菌Sc52和牛蒡低聚果糖GF13单独或联合使用能明显降低小鼠空腹血糖量,改善葡萄糖耐受量,降低血清胆固醇,调节脂类代谢紊乱,降低血清内毒素、促炎细胞因子,从而改善低度炎症状态和胰岛素水平。植物乳杆菌Sc52和牛蒡低聚果糖GF13联合使用对2型糖尿病的改善作用优于单独使用。3.本研究评价了植物乳杆菌Sc52和牛蒡低聚果糖GF13单独或联合使用对高脂饲料结合STZ诱导2型糖尿病模型小鼠肠道的改善作用。治疗后肠道中乳杆菌、双歧杆菌两种主要的益生菌数量明显增高,与其它厌氧菌群一起形成生物屏障,抑制肠杆菌、肠球菌等致病菌的定植,调整肠道微生物平衡。增殖的肠道菌群在结肠处发酵产生大量的短链脂肪酸,调整血脂的代谢。植物乳杆菌Sc52和牛蒡低聚果糖GF13联合使用对2型糖尿病肠道菌群的改善作用优于单独使用。4.本研究评价了植物乳杆菌Sc52和牛蒡低聚果糖GF13单独或联合使用对高脂饲料结合STZ诱导2型糖尿病模型大鼠肠道屏障功能的改善作用。治疗后改善肠道屏障功能受损状态,受损黏膜细胞得到修复,大鼠血清中DAO、D-Lac、NOS、ZON等肠道屏障相关因子水平降低,恢复细胞紧密连接的完整性,降低血清中炎症因子TNF-α、IL-1、IL-6、IL-1β的水平,通过增强肠道屏障功能改善2型糖尿病低度炎症状态和胰岛素水平。植物乳杆菌Sc52和牛蒡低聚果糖GF13联合使用对2型糖尿病肠道菌群的改善作用优于单独使用。