论文部分内容阅读
目的:运用正交试验法研究连翘叶中连翘苷的最佳提取工艺,同时探究连翘叶连翘苷提取物对高脂饮食诱导大鼠肥胖的预防作用,并以腺苷酸活化蛋白激酶(Adenosine Monophosphate-activated Protein Kinase,AMPK)/乙酰辅酶A羧化酶(Acetyl Co A Carboxylase,ACC)/固醇调节元件结合蛋白1c(Sterol Regulatory Element Binding Protein-1c,SREBP-1c)信号通路为靶点初步探讨连翘叶连翘苷提取物预防高脂饮食诱导大鼠肥胖的可能分子机制,同时探讨连翘叶连翘苷提取物对肥胖大鼠肠道菌群和短链脂肪酸(Short-Chain Fatty Acids,SCFAs)含量的影响,为连翘叶功能性食品的开发利用提供科学依据和理论支持。方法:(1)先进行连翘叶连翘苷提取物的制备,将连翘叶粉碎后取适量加20倍体积水,90℃下提取2次,每次60 min,收集2次浸液,离心后取上清液,然后经旋转蒸发仪浓缩,冷冻干燥成粉状,以备后续动物实验用。(2)65只体重(200±10)g的雄性SD大鼠适应性喂养1周后,根据体重随机分为两组,即空白对照组(8只)和肥胖模型组(57只),给予空白对照组基础饲料,肥胖模型组高脂饲料,喂养2周后,将肥胖模型组的57只大鼠按体重增长进行排序,剔除体重增长较少的17只肥胖抵抗大鼠,并将剩下的40只肥胖敏感大鼠根据体重随机分成5组,分别为模型对照组和连翘苷提取物低、中、高剂量组和标品组,分别给予连翘苷提取物0.2 g/(kg·d)、0.4 g/(kg·d)、1.2 g/(kg·d)和连翘苷标准品(连翘苷质量分数按98%计)54.3 mg/(kg·d),继续给予空白对照组基础饲料,其余各组给予高脂饲料,空白对照组和模型对照组灌胃等量的蒸馏水,持续干预6周。实验结束时称量体重、测量体长,将大鼠处死后分离血清,解剖取肝脏、肾脏、睾丸、肾周脂肪、睾周脂肪,取肝脏和睾周脂肪进行苏木精-伊红染色,血清、粪便和其余组织置于-80℃超低温冰箱保存。使用全自动生化分析仪测定血清总胆固醇(Total Cholesterol,TC)、甘油三酯(Triglyceride,TG)、低密度脂蛋白胆固醇(Low Density Lipoprotein Cholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(High Density Lipoprotein Cholesterol,HDL-C),酶联免疫吸附试验(Enzyme-Linked Immunoadsorbent Assay,ELISA)测定血清总胆汁酸(Total Bile Acid,TBA)、瘦素(Leptin,LP)、游离脂肪酸(Free Fat Acid,FFA)。采用免疫印迹技术(Western Blot,WB)检测关键蛋白AMPK、ACC、SREBP-1c、脂肪酸合成酶(Fatty Acid Synthase,FAS)的表达水平。运用16S r DNA高通量测序技术分析肠道菌群变化,气相色谱-质谱法联用(Gas Chromatography Mass Spectrometry,GC-MS)检测粪便中短链脂肪酸的含量。结果:(1)连翘叶中连翘苷提取工艺的优选:单因素结果显示,不同加水量提取时,15倍的加水量所得连翘苷浓度最高;不同温度提取,80℃下所得连翘苷浓度最高;不同次数提取,提取4次所得连翘苷浓度最高;不同时间提取时,提取时间为40 min所得连翘苷浓度最高。正交试验结果显示,最佳提取条件为20倍加水量,在90℃下提取2次,每次60 min。(2)连翘叶连翘苷提取物对高脂饮食诱导大鼠肥胖的预防作用:模型对照组与空白对照组相比,其体重、Lee′s指数、内脏脂肪含量及其系数、TC、LDL-C、TBA、LP、FFA水平均显著升高(P<0.05),在400倍光镜下,肝细胞肿胀、空泡变性、浓缩,肝细胞坏死,肝小叶边界不清,肝索排列紊乱,肝索间出现红细胞,肝脏脂肪肝病理明显,脂肪细胞数量减少,脂肪充盈,细胞膨大,且脂肪细胞当量直径、周长和面积显著大于空白对照组(P<0.05)。经过6周的连翘苷提取物干预后,中高剂量组和标品组在一定程度上减缓了高脂饮食诱导的大鼠体重的增加,并降低了Lee′s指数、内脏脂肪含量、血清TC、LDL-C、LP水平,其中,高剂量组和模型对照组之间差异显著(P<0.05),中剂量组和标品组之间没有差异(P>0.05),而只有高剂量组能显著降低血清FFA水平(P<0.05)。在400倍光镜下,各干预组肝脏和脂肪形态有所改善,各干预组可见肝窦扩张、胞质松散、肝细胞肿胀、圆形脂肪空泡较模型对照组有所减少,其中低剂量组脂肪肝症状最重,其次是中剂量组,高剂量组最轻,标品组脂肪肝症状跟中剂量组较为接近;各干预组与模型对照组相比,脂肪细胞数量增加,脂肪细胞变小,但低剂量组效果不明显,高剂量组效果最显著,且与模型对照组相比,低剂量组脂肪细胞的面积减小,差异具有统计学意义(P<0.05),中剂量组脂肪细胞的周长和面积减小,差异具有统计学意义(P<0.05),高剂量组脂肪细胞的当量直径、周长和面积显著减小(P<0.05)。标品组与中剂量组的干预效果较为相似,可见脂肪细胞数量、大小较为接近。(3)连翘叶连翘苷提取物对AMPK/ACC/SREBP-1c信号通路的影响:与空白对照组相比,模型对照组中p-AMPK和p-ACC的蛋白表达水平以及pAMPK/AMPK和p-ACC/ACC显著下调(P<0.05),SREBP-1c蛋白表达水平显著上调(P<0.05)。与模型对照组相比,中剂量组、高剂量组和标品组分别使肥胖大鼠脂肪组织中p-AMPK和p-ACC蛋白表达水平以及p-AMPK/AMPK和pACC/ACC显著上调(P<0.05),其中高剂量组效果最明显,更接近空白对照组,中剂量组和标品组较为相似;与模型对照组相比,中高剂量组和标品组中SREBP-1c和FAS蛋白表达水平有一定降低趋势,且高剂量组趋势最明显,但差异没有统计学意义(P>0.05)。(4)连翘叶连翘苷提取物对肠道菌群和SCFAs含量的影响:与空白对照组相比,模型对照组大鼠肠道微生物群丰度降低(P<0.05),多样性没有显著性变化;在门水平上,厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)丰度无明显变化,疣微菌门(Verrucomicrobia)丰度显著升高(P<0.05),高剂量组干预后,肠道菌群的组成发生了改变,更接近空白对照组;与模型对照组相比,高剂量组和中剂量组的G-菌与G+菌的比值明显下降,但尚未出现统计学差异(P>0.05)。在属水平上,与空白对照组相比,模型对照组中乳酸杆菌属平均相对丰度升高,但没有统计学意义(P>0.05),各剂量组能使乳酸杆菌属丰度下降,模型对照组中Ruminococcaceae_UCG-014和Romboutsia菌属丰度下降,而中高剂量组使得Ruminococcaceae_UCG-014和Romboutsia菌属相对丰度升高,标品组能够使Ruminococcaceae_UCG-014菌属丰度升高,但对于Ruminococcaceae_UCG-014菌属,只有高剂量组显示出统计学差异(P<0.05),对于Romboutsia菌属,只有中剂量组差异显著(P<0.05)。与空白对照组相比,模型对照组的Akkermansia菌属丰度显著升高(P<0.05),而各干预组均能够降低其丰度,但只有高剂量组与模型对照组之间显示出统计学意义(P<0.05)。与空白对照组相比,模型对照组大鼠肠道内总SCFAs含量显著升高(P<0.05),各干预组与模型对照组相比,总SCFAs含量显著降低(P<0.05)。结论:(1)连翘叶中连翘苷的最佳提取工艺条件是20倍加水量,在90℃下提取2次,每次60 min。(2)连翘叶连翘苷提取物通过控制肥胖大鼠的TC、LDL-C、LP和FFA水平的升高,改善肥胖大鼠的血脂水平以及脂肪肝现象,并且减缓脂肪组织细胞的增长,降低肥胖大鼠的内脏脂肪含量及其系数、Lee′s指数和体重,能够预防高脂饮食诱导的大鼠肥胖,其发挥作用的是连翘叶中的连翘苷。(3)连翘叶连翘苷提取物可作为AMPK的天然激活剂,来预防高脂饮食诱导的大鼠肥胖,其功效作用可能是通过AMPK/ACC/SREBP-1c途径激活介导的。(4)连翘叶连翘苷提取物能够提高肠道微生物群丰度,改善高脂饮食诱导的大鼠肠道菌群的结构,使之趋向正常,同时还能降低高脂饮食诱导大鼠肠道内总SCFAs含量升高的趋势,促进肠道微生物对SCFAs的代谢。