目的肥胖伴随着糖脂代谢紊乱等相关代谢异常。据研究,植物多糖有调节糖脂代谢紊乱的生理活性。芡实属药食同源物质,多糖是其主要的生物活性成分,本研究以此为基础,从芡实干燥种仁中提取芡实粗多糖,并对其进行分离纯化和结构表征。最后,采用动物模型研究芡实多糖如何通过调节肠道菌群来改善肥胖小鼠的糖脂代谢紊乱。构建肥胖小鼠模型探究芡实多糖改善糖脂代谢紊乱的作用,及与肠道菌群组成与丰度之间的联系。方法采用热水浸提法,从芡实干燥种仁中提取获得芡实粗多糖,并使用二乙氨基乙基纤维素52(DEAE-52)层析柱对芡实粗多糖进行组分分离,并采用红外光谱、刚果红实验、液相色谱、气相色谱-质谱联用、扫描电镜以及核磁共振对芡实多糖进行结构表征。采用高脂饮食构建肥胖小鼠模型研究芡实多糖对糖脂代谢紊乱的改善作用。50只8周龄的C57BL/6J小鼠随机分成对照组、模型组、芡实多糖干预组(400 mg/kgd、600mg/kgd、800mg/kgd),每组10只在每天下午3点进行灌胃,干预8周。干预结束前,进行OGTT糖耐量检测。干预结束后,采集血清、肝脏、睾周脂肪、肾周脂肪、皮下脂肪和盲肠内容物,分别检测血糖和胰岛素,计算胰岛素抵抗系数(HOMA-IR);检测血清中总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-c)和高密度脂蛋白(HDL-c)的含量;称取脂肪组织重量,计算脂肪/体重指数;取睾周脂肪进行HE染色,取肝脏进行HE和PASselleck Docetaxel染色;检测肝脏 TG;RT-PCR 检测肝脏Foxo1、G6pc、Pparbg、Fasn、Cepa、Srebf-1c mRNA表达;采用16s rRNA检测盲肠内容物肠道菌群。结果1.芡实干燥种仁经热水浸提,耐高温α-淀粉酶去淀粉,Sevag法除蛋白、醇沉、透析后得粗多糖,含量为70.15%,蛋白质含量和总酚含量分别为0.02%和0.66%;采用DEAE-52层析柱对芡实粗多糖进行梯度层析,得到纯水组分,该组分的多糖含量为81.45%,几乎不含酚类和蛋白质。结构表征结果显示,芡实多糖组分分子量为3319Da,主要由葡萄糖(99.53%)组成。构象结果表明,芡实多糖组分无三螺旋结构,整体排列杂乱,表面呈现鱼鳞状凸起,边缘清晰但不规整。通过甲基化和核磁共振结构进一步表征芡实多糖组分的结构,结果显示芡实多糖组分的糖苷键均为葡萄糖残基,其连接方式主要为t-Glcp、4-Glc(p)、6-Glc(p)和4,6-Glc(p),初级结构是以→4)-α-D-Glcp-(1→为主链的葡聚糖,α-D-Glcp-(1→连接于6位。体外抑制消化酶实验结果表Medical genomics明,芡实粗多糖对消化酶的活性具有抑制作用,其中对α-淀粉酶活性的抑制作用高于α-葡萄糖苷酶。2.动物实验结果观察到,在糖代谢方面,肥胖小鼠空腹血糖回归,OGTT曲线下面积减少;芡实多糖干预组可使小鼠的胰岛素抵抗系数显著降低(P<0.01),通过显著降低肝脏与糖代谢异常的相关基因Foxo1、G6pc的mRNA(P<0.05)表达来改善糖代谢稳态。脂代谢方面,与模型组相比,芡实多糖干预组体重增长显著减缓(P<0.01),血清甘油三酯(TG)和低密度脂蛋白含量(LDL-c)显著降低(P<0.05),而高密度脂蛋白(HDL-c)含量显著增加(P<0.05);肝脏等脂肪蓄积明显改善,可能通过显著降低肝脏PpargmRNA的表达(P<0.01)以减少脂质额形成。糖脂代谢的相关结果提示,芡实多糖对肥胖小鼠的糖脂代谢紊乱具有一定的改善作用。3.16s rRNA测序结果表明,芡实多糖干预改善了肥胖小鼠Shannon指数和Simpson指数,增加了肥胖小鼠肠道菌群的多样性。LFfSe分析显示,对照组有43个优势菌群,模型组有2个优势菌群,芡实多糖干预组共有30个优势菌群,其中优势菌群玫瑰杆菌(Roseburia)、瘤胃球菌(Ruminococcaceae)、震荡杆菌(Oscillibacter)、韦荣氏球菌属(Veillonella)、肠单胞菌(Intestinimonas)、Pseudoflavoniractor和梭状芽胞杆菌-Ⅳ(Clostridium-Ⅳ)能通过分解木质素等难降解的物质和产生肠道菌群代谢物而对机体产生有益影响。结论芡实多糖为具有α构型和β构型的由葡萄糖组成的葡聚糖。芡https://www.selleck.cn/products/ch-223191.html实多糖可通过降低糖耐量受损、维持糖脂代谢稳态和脂肪蓄积,以改善肥胖模型小鼠的糖脂代谢紊乱,其可能机制是芡实多糖通过增加肥胖小鼠的肠道菌群多样性,增加产生短链脂肪酸的优势菌群玫瑰杆菌(Roseburia)、肠单胞菌(Intestinimonas)和瘤胃球菌(Ruminococcaceae)等,而改善肥胖小鼠的糖脂代谢紊乱。