本文關鍵詞：乳桿菌對高脂膳食誘導小鼠肥胖形成抑制作用及機制研究

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【摘要】：肥胖與高血脂、糖尿病等代謝綜合征密切相關,已經(jīng)成為全球公共健康問題。肥胖的發(fā)生與很多因素相關,其中長期的高脂膳食是引起肥胖的一個重要因素。由于藥物及手術等控制體重會引起一些副作用,因此,在食品科學領域,尋求治療高脂膳食引起的肥胖受到廣泛關注。益生菌作為一種對人體健康有益的活的微生物,現(xiàn)如今被用于治療肥胖的一種手段。然而益生菌治療肥胖的機制尚不明確,需要進一步研究。本課題擬從三株乳酸菌中篩選出對高脂膳食誘導Balb/c小鼠肥胖有明顯抑制作用的益生菌株,研究其對肥胖小鼠肝臟的影響;探究肥胖小鼠腸道菌群變化及脂肪因子的改變,進而推斷乳桿菌抑制小鼠肥胖形成的機制。開發(fā)出具有減少機體脂肪沉積的專用益生菌產(chǎn)品,為肥胖的預防和控制提供新的思路。給高脂膳食Balb/c小鼠以108及109CFU/mL劑量灌胃由本實驗室分離鑒定得到的Lactobacillus paracasei subsp.Paracasei M5(M5),Lactobacillus paracasei subsp.Paracase I X12(X12),Lactobacillus coryniformis subsp.torquens T3(T3)三株乳桿菌,6周末,M5及T3顯著降低小鼠體重,體脂率及Lee’s指數(shù)(P0.05),并且呈現(xiàn)出劑量依賴性。通過測定小鼠血清甘油三酯(TG),總膽固醇(TC),高密度脂蛋白(HDL),低密度脂蛋白含量(LDL),結(jié)果顯示,M5及T3高劑量組顯著降低血清TG、TC、LDL含量,顯著升高HDL含量(P0.05)。同時三株乳桿菌以相同劑量灌胃對照膳食組小鼠,并未對小鼠產(chǎn)生不良影響。綜上結(jié)果提示,M5及T3菌株能抑制高脂膳食引起的小鼠肥胖及血脂升高。三株乳桿菌通過抑制肝臟脂質(zhì)累積及氧化應激,從而抑制了非酒精性脂肪肝的發(fā)生:通過肝臟HE染色切片可見,乳桿菌灌胃高脂膳食小鼠后,T3及M5兩株菌明顯改善小鼠肝臟脂肪病變;通過對肝臟甘油三脂含量的測定可知,乳桿菌的灌胃降低了高脂膳食小鼠的肝臟TG含量,抑制了肝臟脂質(zhì)的累積,從而抑制了脂肪肝的發(fā)生,其中T3及M5兩株菌效果顯著(P0.05);長期高脂膳食使小鼠肝臟受到氧化損傷,乳桿菌灌胃小鼠后,小鼠肝臟抗氧化酶SOD,GSH-Px,CAT水平顯著升高(P0.05),且呈現(xiàn)出劑量依賴性;同時肝臟MDA水平下降,T-AOC水平升高,抗氧化能力增強,同樣是T3及M5兩株菌效果好于X12;并且小鼠體脂率與SOD、GSH-Px、CAT及T-AOC呈負相關,與MDA呈正相關。實驗結(jié)果顯示乳桿菌T3及M5有效抑制了肝臟的損傷,為預防肥胖引起的脂肪肝提供了新思路。乳桿菌通過調(diào)節(jié)脂肪因子的表達來控制肥胖發(fā)生:采用ELISA法測定小鼠血清瘦素及脂聯(lián)素的含量,結(jié)果顯示M5及T3灌胃6周后,血清瘦素水平降低,及脂聯(lián)素水平顯著升高(P0.05);RT-PCR法檢測小鼠脂肪組織中相關脂肪因子的表達,結(jié)果顯示高脂膳食使PPAR-γ、TNF-α及FAS表達量顯著升高,經(jīng)M5及T3灌胃6周后顯著降低了其表達量;X12效果不顯著(P0.05)。通過高通量測序方法對小鼠腸道菌群多樣性進行分析。高脂膳食誘導的小鼠肥胖使小鼠腸道菌群發(fā)生變化,肥胖使厚壁桿菌與擬桿菌門的比值降低,乳桿菌M5、T3灌胃6周后,小鼠腸道菌群多樣性發(fā)生變化,通過PCoA分析可知,M5、T3干預使高脂膳食小鼠腸道菌群組成趨近于普通膳食小鼠。通過對結(jié)腸組織MDA和T-AOC含量的測定,結(jié)果顯示M5及T3顯著降低MDA,提高T-AOC含量(P0.05)。結(jié)合高通量測序結(jié)果的比較分析可知,灌胃M5、T3后有效控制了由高脂膳食引起的腸道氧化還原環(huán)境的改變,對維護腸道菌群平衡起到了重要作用。乳桿菌可能通過改變小鼠腸道菌群來抑制小鼠肥胖的形成。
【關鍵詞】：乳桿菌 肥胖 脂肪因子 氧化應激 腸道菌群
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TS201.3;R589.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-23
• 1.1 課題研究背景及研究目的和意義12-13
• 1.2 肥胖概述13-14
• 1.2.1 肥胖的產(chǎn)生原因及危害13
• 1.2.2 治療肥胖的措施13-14
• 1.3 腸道菌群與肥胖14-17
• 1.3.1 腸道菌群組成14-15
• 1.3.2 高脂膳食與腸道菌群15
• 1.3.3 腸道菌群與能量平衡15-17
• 1.4 益生菌與肥胖17-21
• 1.4.1 益生菌概述17
• 1.4.2 益生菌與肥胖17-20
• 1.4.3 益生菌控制肥胖的作用機制20-21
• 1.5 本課題主要研究內(nèi)容21-23
• 1.5.1 研究內(nèi)容21-22
• 1.5.2 本課題的技術路線22-23
• 第2章 材料和方法23-39
• 2.1 材料及儀器23-26
• 2.1.1 實驗試劑23-24
• 2.1.2 主要試劑配制24
• 2.1.3 實驗儀器24-25
• 2.1.4 實驗動物及飼料25-26
• 2.2 基本實驗操作26-28
• 2.2.1 實驗菌種26
• 2.2.2 菌落計數(shù)26-27
• 2.2.3 菌株準備27
• 2.2.4 實驗動物分組27-28
• 2.2.5 實驗樣本的制備28
• 2.3 小鼠肥胖相關指標的測定28-29
• 2.3.1 肥胖一般性指標的測定28
• 2.3.2 血清血脂及膽固醇含量的測定28-29
• 2.4 乳桿菌對高脂膳食小鼠肝臟的影響29-31
• 2.4.1 肝臟脂質(zhì)含量的測定29-30
• 2.4.2 肝臟組織切片HE染色30
• 2.4.3 肝臟氧化還原指標的測定30-31
• 2.5 乳桿菌對高脂膳食小鼠脂肪因子表達的影響31-35
• 2.5.1 乳桿菌對小鼠血清瘦素及脂聯(lián)素的影響31
• 2.5.2 RT-PCR檢測脂肪組織中肥胖相關脂肪因子的表達31-35
• 2.6 高通量測序技術分析小鼠腸道菌群35-38
• 2.6.1 小鼠糞便DNA提取35-36
• 2.6.2 PCR擴增36-37
• 2.6.3 瓊脂糖凝膠DNA回收37-38
• 2.6.4 序列生物信息基本分析38
• 2.6.5 結(jié)腸組織MDA及T-AOC含量測定38
• 2.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析38-39
• 第3章 乳桿菌對高脂膳食誘導小鼠肥胖抑制作用研究39-47
• 3.1 前言39
• 3.2 菌落計數(shù)39
• 3.3 灌胃三株乳桿菌對小鼠肥胖相關指標的影響39-42
• 3.3.1 灌胃三株乳桿菌對小鼠體重的影響39-41
• 3.3.2 灌胃三株乳桿菌對小鼠Lee’s指數(shù)的影響41-42
• 3.3.3 灌胃三株乳桿菌對小鼠體脂率的影響42
• 3.4 灌胃三株乳桿菌對小鼠臟器指數(shù)的影響42-43
• 3.5 灌胃三株乳桿菌對小鼠血清TG、TCH、HDL、LDL的影響43-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 第4章 乳桿菌對高脂膳食小鼠肝臟脂質(zhì)累積及氧化應激的影響47-54
• 4.1 前言47
• 4.2 乳桿菌對肥胖小鼠肝臟脂肪性病變的影響47-48
• 4.3 乳桿菌對高脂膳食小鼠肝臟甘油三酯含量的影響48-49
• 4.4 乳桿菌對高脂膳食小鼠肝臟抗氧化酶的影響49-51
• 4.5 乳桿菌對高脂膳食小鼠肝臟MDA的影響51
• 4.6 乳桿菌對高脂膳食小鼠肝臟T-AOC的影響51-52
• 4.7 肥胖與肝臟抗氧化相關性分析52-53
• 4.8 本章小結(jié)53-54
• 第5章 乳桿菌對高脂膳食小鼠脂肪組織中脂肪因子表達的影響54-62
• 5.1 前言54
• 5.2 灌胃三株乳桿菌對高脂膳食小鼠血清瘦素含量的影響54-55
• 5.3 灌胃三株乳桿菌對高脂膳食小鼠血脂聯(lián)素含量的影響55-56
• 5.4 三株乳桿菌對高脂膳食小鼠PPAR-γ 及CEBP-α 表達量的影響56-57
• 5.5 三株乳桿菌對高脂膳食小鼠TNF-α 表達量的影響57-59
• 5.6 三株乳桿菌對高脂膳食小鼠FAS表達量的影響59-60
• 5.7 本章小結(jié)60-62
• 第6章 乳桿菌對高脂膳食小鼠腸道菌群的影響62-73
• 6.1 前言62
• 6.2 小鼠糞便細菌 16SrDNA V3-V4可變區(qū)PCR擴增結(jié)果62
• 6.3 數(shù)據(jù)優(yōu)化統(tǒng)計62-63
• 6.4 OTU分析結(jié)果63-64
• 6.5 菌群多樣性分析64-65
• 6.6 Alpha多樣性分析65-67
• 6.6.1 Chao、ACE、Shannon和Simpson指數(shù)計算65-66
• 6.6.2 稀疏曲線繪制結(jié)果66-67
• 6.7 Beta多樣性分析67-69
• 6.8 小鼠結(jié)腸組織氧化應激與腸道菌群關系69-71
• 6.8.1 小鼠結(jié)腸組織勻漿MDA含量與腸道菌群關系69-70
• 6.8.2 小鼠結(jié)腸組織勻漿T-AOC含量與腸道菌群關系70-71
• 6.9 小鼠結(jié)腸組織HE染色結(jié)果71-72
• 6.10 本章小結(jié)72-73
• 結(jié)論73-75
• 參考文獻75-84
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其他成果84-86
• 致謝86

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本文編號：609618