近年来,新兴的研究手段让人们对肠道微生物的了解得到了极大的提升,对肠道菌群与饮食和健康的关系有了新的理解。在此背景下,营养科学重新强调了膳食纤维的重要作用。而抗性淀粉(RS)作为一种重要的膳食纤维也被广泛研究并发现了多种健康效应。考虑到食物基质的结构对营养成分的消化吸收和生理效应的影响以及对其摄入剂量的限制,我们试图着眼于“完整食物”探究RS的作用效果和剂量需求,以期有效地为实际生活中的饮食方案提供参考。具有不同RS含量的三个大米品种分别加入到高脂和低脂的小鼠饮食中作为主要碳水化合物来源。饲养8周后收集血液、肝脏、结肠、脂肪等组织以及粪便和结肠内容物等进行分析。主要研究结果和结论如下:1.日常以大米的形式摄入RS,摄入剂量受到限制,与额外添加纯化的RS相比,许多生理指标并未显著受到不同RS水平的影响。但MRS大米和HRS大米仍能够有效缓解高脂饮食引起的脂肪组织重量和脂肪细胞体积的增加。并且检测到多个生理指标与脂肪组织重量变化显著相关。此外,HRS大米还能够显著刺激小鼠肠道中短链脂肪酸(SCFA)的产生。2.本研究所给予的高脂水平和不同的RS水平对肝脏代谢稳态的影响不大,大多数标记基因表达水平和代谢物浓度没有发生显著变化,说明不同RS含量的大米作为日常饮食并不会显著影响基于肝脏的脂质代谢过程。3.HRS大米饲喂的高脂饮食小鼠体内进入脂肪细胞的甘油三酯显著减少,同时该组小鼠脂肪细胞中整个脂肪酸代谢通路上的标记基因水平降低、脂肪因子基因表达水平降低。阐明了HRS大米有效抑制高脂饮食引起的脂肪组织重量增加的原因,但MRS大米引起变化的机制尚不明确。4.分析结肠组织中SCFA功能相关基因表达水平的变化,发现仅有肠道进食响应激素PYY和结肠上皮细胞增殖标记蛋白Ki67的基因表达水平在LF-HRS组显著增加,其他肠道功能不显著。5.通过基于16S r RNA扩增子测序的微生物组学方法,结合多种生物信息学手段全面分析不同RS含量大米对小鼠肠道菌群的影响,发现菌群结构显著受到不同RS含量大米的影响,并且主要菌群的丰度变化和生理指标变化之间具有多项显著相关关系。此外,基于菌群测序结果预测的基因家族和功能通路以及建立的分子生态网络也都显著受到不同RS含量大米的影响。最后,综合多项研究结果发现,RS发挥不同生理功能的浓度阈值不同,其中部分生理效应由升高的RS水平通过调节菌群组成提高SCFA产量而实现。此外,高脂饮食会影响机体对不同水平RS的响应灵敏度;同时,相比于饲喂HRS大米,饲喂LRS大米时小鼠对高脂饮食的刺激更加敏感。