摘要
随着居民生活水平的提高和膳食结构的改变，日常饮食中高脂肪含量食物逐渐增多。长期摄入高脂饮食会扰乱机体脂代谢稳态，导致体脂蓄积，进而引发多种慢性疾病。饮食诱导型肥胖带来的健康问题亟需解决。虾青素作为一种天然的强抗氧化剂，由于其对高脂高糖饮食机体生理代谢的改善作用，已经被广泛地应用于功能食品市场。为了改善虾青素在胃肠道中的释放和溶解度较低的弊端，多以纳米颗粒、脂乳剂和脂质体的形式从而提高其口服生物利用度。但是，有关虾青素脂乳剂对脂代谢调节能力的研究尚未明确。本研究分别采用10%低脂饲料和45%高脂饲料喂养C57BL/6J小鼠8周，建立正常和肥胖模型后，连续4周分别灌胃30mg/kg体重的天然虾青素和虾青素脂乳剂。通过与天然虾青素作对比，探究虾青素脂乳剂对饮食诱导型肥胖的改善和对菌群结构紊乱的调节作用。 论文主要分为两个部分： 第一部分：比较天然虾青素和虾青素脂乳剂改善饮食诱导型肥胖的作用。首先，在实验结束后检测体脂、肝脂和血脂一系列脂质代谢水平相关指标，结果发现，与天然虾青素相比，虾青素脂乳剂可以更有效地改善高脂饮食诱导的肥胖。主要表现为：显著降低高脂饮食小鼠的体重、Lee’s指数和体脂率，调节血清脂质水平；降低白色脂肪含量、脂肪细胞大小；改善肝损伤和肝脏脂质水平，调节肝脏脂肪酸组成，尤其是显著升高了n-3多不饱和脂肪酸含量，降低了n-6/n-3多不饱和脂肪酸的比例，进而改善脂质代谢水平。同时，虾青素脂乳剂还可以有效缓解长期高脂饮食造成的肠道损伤，维持肠道结构的完整性；下调胆固醇转运蛋白基因SR-BI和CD36的相对表达量，调节胆固醇代谢。因此，虾青素可以通过减少体脂蓄积和降低体重，降低血清、肝脏中脂质含量水平，调节肝脏脂肪酸组成，增加n-6/n-3多不饱和脂肪酸的比值，改善高脂饮食诱导的肥胖。相比于天然虾青素，虾青素脂乳剂的效果更为显著。 第二部分：天然虾青素和虾青素脂乳剂改善肠道菌群紊乱的作用比较。通过宏基因组测序技术对小鼠肠道菌群进行检测，利用生物信息学分析软件，探究了高脂饮食诱导的肥胖小鼠肠道菌群结构紊乱的情况，以及不同虾青素对肠道菌群紊乱的调节作用比较。结果显示：高脂饮食导致小鼠肠道菌群α-多样性和β-多样性显著下降，天然虾青素和虾青素脂乳剂均可以改善高脂饮食导致的菌群多样性减少。通过LEfSe分析组间显著差异菌，可知天然虾青素与虾青素脂乳剂均可以增加有益菌，调节部分降脂减肥相关的菌，如Parabacteroides，Rikenellaceae的丰度。另一方面，高脂饮食导致小鼠肠道菌群功能紊乱。针对虾青素对小鼠肠道菌群功能影响的探究发现，通路预测分析的结果表明天然虾青素与虾青素脂乳剂对肠道菌群的功能以及相关酶均具有一定的调节作用。虾青素可以影响肠道菌群能量代谢、氨基酸代谢、碳水化合物代谢和遗传信息处理等多个途径，同时有效调节与脂质合成与代谢等相关代谢通路的酶，从而影响脂质代谢，改善体脂蓄积。 综上所述，天然虾青素与虾青素脂乳剂均可以减少饮食诱导型肥胖小鼠的体脂蓄积和体重增长，调节肠道菌群结构和功能紊乱。相比于天然虾青素，虾青素脂乳剂的效果更为显著。本研究有望为促进虾青素脂乳剂作为功能因子开发新产品提供理论基础，促进雨生红球藻源虾青素的高值化利用。
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