摘要
益生菌和多糖等生物活性成分因具有缓解脂质代谢性疾病和调节肠道菌群结构等功能特性而成为研究热点。副干酪乳杆菌(Lactobacillusparacasei)具有明显的益生功能,能够改善脂质代谢异常,维持肠道菌群平衡。桦褐孔菌多糖(Inonotusobliquuspolysaccharide,IOP)是桦褐孔菌最主要的生物活性成分之一。IOP作为一种潜在的益生元,具有降低血脂、调节肠道菌群平衡和增强肠道黏膜屏障等功能。当益生菌进入人体后会受到胃酸和胆汁酸等环境因素的胁迫,使其活性降低,进而影响益生功能的发挥;活性多糖由于其结构的复杂性,无法被直接分解利用。因此,将益生菌和活性多糖复合后,采用微胶囊化技术进行包埋处理,一方面可提高活性成分的递送效率,活性多糖可促进益生菌的生长,增强其活性,有助于肠道定植;另一方面益生菌可对活性多糖进行分解,促进人体对多糖的消化吸收。因此,本文对L.paracaseiJY062和IOP进行复合包埋,并深入研究其对高糖高脂饮食引起的脂质代谢紊乱的调节作用。 本研究首先利用微胶囊技术实现L.paracaseiJY062和IOP的复合包埋,制备L.paracaseiJY062-IOP微胶囊。然后表征其结构,评价其稳定性和体外抗逆性。最后构建高糖高脂饮食诱导的肥胖小鼠模型,探究L.paracaseiJY062-IOP微胶囊对肥胖小鼠脂质代谢的调节作用。得到如下结果: (1)L.paracaseiJY062-IOP微胶囊对L.paracaseiJY062活性的保护具有良好的效果。以包埋率为指标,通过单因素试验与响应面优化得到L.paracaseiJY062-IOP微胶囊制备的最优工艺:海藻酸钠(SA)溶液浓度为2.05%(w/v),氯化钙(CaCl2)溶液浓度为2.02%(w/v),L.paracaseiJY062菌悬液与SA溶液比为3∶4(v/v),此工艺下微胶囊包埋率为89.21±1.03%。工艺优化后,与JY062微胶囊相比,JY062-IOP微胶囊具有更优的机械性能和更加紧致饱满的结构,并且凝胶内L.paracaseiJY062的分布更加均匀紧密。将JY062和JY062-IOP微胶囊在4℃和25℃条件下储存60d后,JY062-IOP微胶囊具有更好的储藏稳定性。在胆盐和模拟胃肠道环境处理中,JY062-IOP微胶囊中L.paracaseiJY062的存活率和释放率均更高,表明得到了更有效的保护,以抵抗恶劣环境。 (2)L.paracaseiJY062-IOP微胶囊对肥胖小鼠脂质代谢具有调节作用。结果表明,高糖高脂饮食诱导的肥胖小鼠在L.paracaseiJY062-IOP微胶囊干预后,体重、血糖和生化指标等均有所改善。与模型组(HFD组)小鼠相比,L.paracaseiJY062-IOP微胶囊干预(JIC-E组)可显著降低血清中总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)和低密度脂蛋白(LCL-C)的含量(P<0.05),显著增加高密度脂蛋白(HDL-C)的含量(P<0.05)。Hamp;E和油红O染色观察到,JIC-E组肝脏脂肪变性明显减轻,且红色脂滴最少,L.paracaseiJY062-IOP微胶囊对脂质代谢紊乱小鼠肝脏损伤和脂质积累具有明显的缓解作用。 (3)L.paracaseiJY062-IOP微胶囊可激活瘦素(LEP)介导的腺苷5''-单磷酸活化蛋白激酶(AMPK)信号通路,调节通路相关基因和蛋白的表达量,从而调节脂质代谢。通过测定相关脂肪调节因子的变化发现,与HFD组相比,JIC-E组血清中LEP、游离脂肪酸(FFA)和胰岛素(INS)含量显著降低(P<0.05),脂联素(ADPN)含量显著升高(P<0.05)。通过RT-PCR技术分析发现,相对于HFD组,JIC-E组中LEP、LEP-R(瘦素受体)、AMPK、PPARα(过氧化物酶体增殖物激活受体α)和CPT-1(肉毒碱棕榈酰转移酶1)基因的表达水平显著降低(P<0.05),ACC(乙酰辅酶A羧化酶)、FAS(脂肪酰基合成酶)和SREBP-1c(甾醇调节元件结合蛋白-1c)基因的表达水平显著增加(P<0.05)。通过Westernblotting技术分析发现,与HFD组相比,JIC-E组中p-AMPK/AMPK和CPT-1蛋白表达量显著升高(P<0.05),ACC蛋白的表达量显著降低(P<0.05)。结果表明,L.paracaseiJY062-IOP微胶囊对脂肪调节因子的含量以及脂质代谢相关基因和蛋白的表达具有调节作用。 (4)L.paracaseiJY062-IOP微胶囊有助于调节脂质代谢紊乱小鼠的肠道菌群平衡,并促进短链脂肪酸(SCFAs)的产生。L.paracaseiJY062-IOP微胶囊干预后,小鼠肠道中Alloprevotella、Desulfovibrio等有害微生物的相对丰度降低,Lactobacillus和Coriobacteriaceae_UCG-002等有益微生物的相对丰度增加,Firmicutes/Bacteroidetes降低,表明小鼠肠道菌群失衡得到缓解。与HFD小鼠相比,L.paracaseiJY062-IOP微胶囊干预后,小鼠肠道中乙酸、丙酸和丁酸等SCFAs的含量显著提高(P<0.05)。