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马尾藻(Sargassum confusum C.Agardh)属于褐藻门、圆子纲、墨角藻目、马尾藻科。作为传统的中药材,马尾藻具有降血糖、降血脂、抗肿瘤等生物活性。本研究利用酶解法制备马尾藻寡糖,对马尾藻寡糖体外及体内降血糖作用进行了研究,并初步揭示了其降血糖作用机制,为马尾藻寡糖在功能性食品及降血糖药物中的应用提供理论依据。主要研究结果如下:以马尾藻为原料提取多糖,优化酶解条件制得寡糖并对其结构进行鉴定,结果表明:酶解最佳条件为:酶解pH为6、反应温度51℃和作用时间4h,最佳酶解条件下,寡糖得率为5.76±0.30%。结构鉴定结果表明马尾藻寡糖具有羰基、羧基,可能有糖醛酸存在,为α-吡喃结构。其单糖组成为岩藻糖、阿拉伯糖、木糖和葡萄糖。利用α-葡萄糖苷酶及HepG2胰岛素抵抗细胞探究了马尾藻寡糖的体外降血糖作用,结果表明:马尾藻寡糖具有显著的α-葡萄糖苷酶活性抑制作用,其IC50值为9.9 mg/mL;马尾藻寡糖对HepG2细胞活力无显著的影响,在作用浓度为200μg/mL时HepG2胰岛素抵抗细胞的葡萄糖消耗显著提高(p<0.01),与模型组相比,提高了 75.3%。以上结果表明马尾藻寡糖可以改善HepG2胰岛素抵抗细胞中的胰岛素抵抗,并提高葡萄糖消耗。利用高糖高脂饮食喂养金黄地鼠诱导Ⅱ型糖尿病模型,研究马尾藻寡糖的降血糖活性以及对地鼠肠道菌群的影响,结果表明:马尾藻寡糖可以显著地减轻肥胖地鼠的体重(p<0.05),降低高脂饲料喂养地鼠的谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)与甘油三酯(TC)水平(p<0.05),并维持其餐后血糖(FBG)、餐后胰岛素(FSI)、胆固醇(TG)、糖耐量水平在正常的范围内。同时,马尾藻寡糖能够有效地缓解肝脂的积累和肝脏轻度炎症的发生。马尾藻寡糖对地鼠粪便肠道菌群的影响研究的结果显示:在门水平上,模型组Firmicutes细菌数量显著增加,而Bacteroidetes细菌数量显著减少,而马尾藻处理组地鼠肠道菌群的组成与丰度与正常组接近。特别地,与模型组相比,马尾藻寡糖干预组中的乳杆菌属(Lactobacillus)、双歧杆菌属(Bifidobacterium)数量显著增加,而副类杆菌属(Parabacteroides)细菌数量显著减少。检测HepG2细胞糖代谢信号通路相关靶因子IRS1、PI3K、GLUT4、JNK1/2的转录和蛋白表达水平,研究马尾藻寡糖基于JNK/PI3K信号通路的降血糖作用机制,结果表明:马尾藻寡糖能够显著提高胰岛素抵抗HepG2细胞IRS1和PI3K的mRNA表达,下调JNK1/2的mRNA表达(p<0.05),但并未对GLUT4的转录水平产生显著影响。马尾藻寡糖干预可增加胰岛素抵抗细胞PI3K和IRS1蛋白表达(p<0.05),同时降低JNK1/JNK2蛋白的表达(p<0.05)。由此可知,马尾藻寡糖可以通过调节胰岛素PI3K/JNK信号通路改善细胞胰岛素状态,促进其葡萄糖消耗。