肥胖是一種在全球范圍內(nèi)流行的重大慢性疾病,嚴重威脅人類健康。近年來的研究表明肥胖與腸道微生物密切相關(guān)。腸道微生物的紊亂可能引起全身慢性炎癥而觸發(fā)肥胖等代謝疾病。低聚糖作為膳食中含量豐富、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的成分之一,不能被人體直接消化吸收,而是被腸道共生菌所分解利用并為其提供能量。因此,低聚糖對于維持腸道微生物穩(wěn)態(tài)、保護腸道屏障具有重要意義,常被稱作“益生元”。目前有研究表明某些特定的低聚糖可通過菌群相關(guān)機制調(diào)控肥胖的發(fā)生和發(fā)展。雖然魔芋葡甘露聚糖(konjac flour,KF)作為益生元對肥胖的作用已被廣泛研究,但是不同研究中魔芋葡甘露聚糖減肥的臨床結(jié)果常常表現(xiàn)出比較大的不一致性,因此對使用魔芋葡甘露聚糖控制體重產(chǎn)生了一定的限制,造成這一情況的原因之一是魔芋葡甘露聚糖減肥作用的機理尚不明確。目前魔芋葡甘露聚糖對腸道微生物群落的影響尚未系統(tǒng)報道。本研究通過嚴格控制調(diào)查對象的生活習(xí)慣、年齡和職業(yè)的臨床試驗,結(jié)合動物實驗探究魔芋葡甘露聚糖治療肥胖、改善炎癥、腸道屏障功能和代謝以及調(diào)節(jié)腸道菌群的功效。臨床研究對象為職業(yè)相似(文職)的肥胖患者[體重指數(shù)(body mass index,BMI)≥28 kg/m~2]且年齡控制在25到35歲之間。69例研究對象分成安慰劑組(31例)和實驗組(38例),分別每天食用10 g安慰劑和魔芋葡甘露聚糖(早餐前和晚餐前各5 g),共食用5周�；谂R床試驗研究結(jié)果,為進一步研究魔芋葡甘露聚糖治療肥胖及調(diào)節(jié)腸道菌群的作用。30只小鼠隨機分成對照組(10只)、高脂肪飲食(high fat diet,HFD)組(10只)和魔芋葡甘露聚糖干預(yù)組(10只),共飼養(yǎng)12周。臨床試驗中,魔芋葡甘露聚糖顯著減低了患者的BMI、脂肪量、體脂比(percentage body fat,PBF)、血清甘油三酯(triglyceride,TG)、糖化血紅蛋白(glycated haemoglobin A1c,HbA1c)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(aspartate aminotransferase,AST)和谷丙轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase,ALT)的含量(p0.05或p0.01)。同時,高通量測序和生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)魔芋葡甘露聚糖治療顯著增加了患者腸道微生物的α多樣性和改變了β多樣性(p0.01)。此外,魔芋葡甘露聚糖還顯著增加了患者腸道微生物中與肥胖相關(guān)的部分有益微生物[如:毛螺菌科(Lachnospiraceae)、羅斯氏菌屬(Roseburia)、Solobacterium、Roseburia inulinivorans、產(chǎn)氣莢膜梭菌(Clostridium perfringens)和Intestinimonas butyriciproducens]的豐度,并減少了有害微生物[如:菌乳球菌屬(Lactococcus)、脆弱擬桿菌(Bacteroides fragilis)、乳酸球菌(Lactococcus garvieae)、B.coprophilus、卵形擬桿菌(B.ovatus)和多形擬桿菌(B.thetaiotaomicron)的豐度(p0.01)。同時,產(chǎn)氣莢膜梭菌(C.perfringens)與血清膽固醇(total cholesterol,TC)顯著負相關(guān)(p0.01)。動物實驗中,魔芋葡甘露聚糖顯著減少了HFD小鼠體重、脂肪量和脂肪細胞大小的增加(p0.05)。采用酶聯(lián)免疫吸附測定(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)發(fā)現(xiàn)魔芋葡甘露聚糖顯著減低了HFD小鼠血清TC、瘦素(leptin,LEP)、巴比妥酸反應(yīng)物(thiobarbituric acid-reacting substances,TBARS)、IL-6和脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)的含量(p0.05)。采用熒光定量PCR發(fā)現(xiàn)魔芋葡甘露聚糖顯著增加了HFD小鼠腸道粘膜蛋白基因(Intection)和緊密連接蛋白基因(ZO-1)的表達(p0.05)。此外,魔芋葡甘露聚糖顯著增加了HFD小鼠肝臟和脂肪組織中能量代謝基因(PPARα和CPT-1)和脂肪代謝基因(HLS)的表達,而顯著減少了脂肪合成基因(PPARγ)的表達(p0.05)。高通量測序和生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)魔芋葡甘露聚糖顯著增加了HFD小鼠腸道微生物的α多樣性和改變了β多樣性(p0.01)。此外,魔芋葡甘露聚糖還顯著增加了HFD小鼠腸道微生物中與肥胖相關(guān)的部分有益微生物[如:埃氏巨型球菌(Megasphaera elsdenii)]的豐度,并減少了有害微生物[如:另枝菌屬(Alistipes)、Alloprevotella、Bacteroides acidifaciens和Parabacteroides goldsteinii]的豐度(p0.01)。同時,另枝菌屬(Alistipes)與體重、脂肪量、血清TC、TG、LEP、IL-6和LPS含量以及PPARγ基因的表達顯著正相關(guān),而與CPT-1和HLS基因的表達顯著負相關(guān)(p0.01)。在臨床試驗和動物實驗中,魔芋葡甘露聚糖都顯著增加了氣球菌科(Aerococcaceae)的豐度,而減少了Alistipes finegoldii的豐度(p0.01)。因此,氣球菌科(Aerococcaceae)是潛在的益生菌,而A.finegoldii是潛在的致病菌。本研究中臨床和動物實驗兩方面的結(jié)果均表明魔芋葡甘露聚糖對治療肥胖有良好的效果,表現(xiàn)在減少體重、脂肪量和血脂、改善炎癥反應(yīng)、代謝和腸道屏障功能以及調(diào)節(jié)腸道微生物結(jié)構(gòu)。因而,推測魔芋葡甘露聚糖治療肥胖的作用機制之一是通過改善腸道菌群結(jié)構(gòu)進而調(diào)節(jié)代謝和炎癥來實現(xiàn)的。
【學(xué)位單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R589.2
【部分圖文】：

昆明理工大學(xué)博士學(xué)位論文kg/m2），腸桿菌屬（Enterobacter）（ 種產(chǎn)內(nèi)毒素的條件致病菌）占腸道細菌的35%。經(jīng)過 23 周的全谷物、中藥食品以及益生元的（whole grains, traditionalChinese medicinal foods, and prebiotics ，WTP diet）飲食干預(yù)后，患者腸道微生物中的腸桿菌屬（Enterobacter）的相對豐度從 35%減少到無法檢測到[60]。同時，患者的體重減少了 51.4 kg。另外，患者的高胰島素血癥、高血糖癥和高血壓癥也得到了改善[60]。因此，腸道微生物的改變在肥胖的發(fā)展和治療方面起到重要的作用。腸道微生物的特定變化代表了 種預(yù)防肥胖和減輕體重的潛在治療方法。

昆明理工大學(xué)博士學(xué)位論文生飽腹感來促進減肥[102]。KF 用于減重的臨床試驗結(jié)果尚不 致， 項 2014 年進行的 meta 分析顯示，KF 補充劑在降低體重方面并沒有顯著作用[110]。有研究顯示，KF 能夠顯著改善肥胖患者的 TC 水平，在 項針對健康男性的研究顯示，每天服用 3.99g 魔芋精粉，連續(xù)服用 4 周，能夠顯著降低 TC、LDL-C、TG 及收縮壓。值得注意的是，TG 的下降率達到了 23%[111]。因此，與其他類型的低聚糖相比，KF 有許多的優(yōu)勢。同時，KF 作為 類可被腸道共生菌利用的大分子物質(zhì)，在治療肥胖和調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)等方面功能的綜合研究還未有研究報道。

對腸道微生物豐富性和多樣性的影響。a-d 腸道微生物的s，（b）Chao 指數(shù)，（c）Simpson 指數(shù)，（d）Shannon 指數(shù)。e：β<0.05、** p<0.01 versus BKF。BP：before placebo， AP：aftelour，AKF： after konjaku flour。reatment on gut microbiota richness and diversity. a-d, α-diversidetermined using observed species (a), Chao 1 index(b), inversedex(d). e, β-diversity demonstrated that samples after treatmenay from the samples before treatment.§p<0.05 versus BP and * pP, before placebo; AP, after placebo; BKF, before konjaku 甘露聚糖對腸道微生物門、科、屬和種豐度上，安慰劑治療沒有引起顯著變化，而 KF 治療后ria）和酸桿菌門（Acidobacteria）的豐度顯著增加
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前9條

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本文編號：2891045