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目前,肥胖已成为威胁人类健康的一大问题,在世界范围内急需解决。现在减肥的主要方法是减少能量摄入和增加体力活动,但由于丰富的食物选择和少量的空闲时间导致很少有人能做到。因此,寻找更有效和更容易的策略来改善肥胖是必要的。越来越多的研究证实了肠道菌群与肥胖之间的密切关系。研究表明,肥胖和瘦弱个体的肠道微生物群存在显著差异。平菇 (Pleurotus ostreatus, PO) 是一种常见的灰色食用菌,具有丰富的营养成分和药用价值。添加PO可以调节猪的肠道菌群,增加微生物多样性和提高SCFAs合成能力。此外,还具有抑癌、抗氧化、增强免疫、保护肝、肾、脑、肺等功能。
中国农业大学贺晓云团队利用高脂饮食诱导肥胖的小鼠模型,探究了平菇在治疗高脂饮食肥胖中的作用和潜在机制,重点关注了肥胖相关的肠道微生物的变化。
研究过程及结果
使用不同剂量的PO (0%,2.5%,5%和10%的质量分数) 添加到高脂饮食中,对小鼠进行为期6周的喂养。由图1所示,给药PO组脂肪组织的重量显著降低。附睾白色脂肪组织 (EP) 和皮下腹股沟白色脂肪组织 (SUB) 与体重之比也显著降低,而棕色脂肪组织 (BAT) 与体重之比未受显著影响。各组间其他脏器占体重的比例无显著差异。PO处理可显著抑制HFD诱导的体重增加,抑制白色脂肪组织 (WAT) 的积累。
图1.PO可预防高脂饮食 (HFD) 诱导的小鼠肥胖。
由图2所示,PO增加小鼠葡萄糖耐量和胰岛素敏感性,PO还能显著降低空腹小鼠的血糖水平。血液生化结果显示,PO显著降低了胆固醇 (Cholesterol, CHO)、甘油三酯 (Triglyceride, TG) 和低密度脂蛋白 (Low Density Lipoprotein, LDL) 水平,从而降低血脂,预防肥胖。
图2.PO维持葡萄糖稳态,降低血脂水平。
如图3所示,采用NMDS和PCA对微生物群落结构进行比较,结果显示,PO改变了HFD喂养的肥胖小鼠的微生物群组成。采用Simpson α多样性和Shannon α多样性评价样品肠道菌群丰富度,结果显示,LFD组肠道菌群比HFD组丰富,但PO处理没有明显增加肠道菌群多样性。采用Bray-Curtis beta多样性评价各组样品间微生物群多样性,PO的添加部分降低了样品间微生物群的多样性。
图3.NMDS分析、PCA分析和多样性分析。
如图4所示,在门水平上,PO主要增加了Bacillota和TM7,减少了Pseudomonadota和Bacteroidota。进一步分析表明,PO可通过富集6个属对肠道菌群进行有益调节。在这6个属中,Oscillospira、Lactobacillus group和Bifidobacterium在肠道细菌中所占比例较高,有文献表明,Oscillospira、Lactobacillus group和Bifidobacterium是促进减肥的益生菌。PO干预可调节HFD诱导的肥胖小鼠肠道菌群,使其与LFD诱导的瘦小鼠肠道菌群相似。改变的主要细菌有7个科(增加4个,减少3个)和12个属(增加6个,减少6个)。PO对HFD诱导的肥胖的作用可能是由于PO有益地调节肠道微生物群的组成,主要包括Oscillospira、Lactobacillus group和Bifidobacterium。
图4.PO有益地调节肠道微生物群的组成。
如图所示,采用PICRUSt算法基于16S rRNA基因数据推断宏基因组,预测肠道菌群的潜在功能,结果表明有24条KEGG通路被PO处理抑制,LFD组这24条通路也低于HFD组。采用Spearman相关分析法分析体重、主要差异菌群与KEGG通路之间的相关性,同时对体重、主要减少细菌和减少KEGG途径之间的Spearman相关性进行检验,脂肪细胞因子信号通路与拟杆菌 (Bacteroides)、不动杆菌 (Acinetobacter)、农杆菌 (Agrobacterium) 和微杆菌 (Microbacterium) 呈显著正相关,类固醇激素生物合成与Roseburia、不动杆菌 (Acinetobacter) 和农杆菌 (Agrobacterium) 呈显著正相关。这意味着限制这些细菌可能有助于预防肥胖。
图5.肠道菌群功能预测。
研究总结
综上所述,本研究证明了PO具有预防肥胖和有益调节肠道菌群的作用。三种剂量的PO均有显著作用,且PO剂量越高,抑制肥胖的效果更显著。饲喂高脂饲料的小鼠肠道菌群组成和功能与饲喂低脂饲料的小鼠相比发生了改变,而饲喂含有平菇的饲料引起的肠道菌群组成和功能的改变有助于减轻体重。因此,通过调节肠道微生物群来改善肥胖是一条可行的思路。
原文出自Nutrients 期刊:https://www.mdpi.com/2072-6643/14/9/1868
期刊主页:https://www.mdpi.com/journal/nutrients
Nutrients 期刊介绍
主编:
Lluis Serra-Majem, University of Las Palmas de Gran Canaria, Spain;
Maria Luz Fernandez, University of Connecticut, USA
期刊主题涵盖常量营养素、微量营养素、生物活性营养素、运动营养、公共卫生和饮食相关疾病等学科领域。
2023 Impact Factor:4.8
2023 CiteScore:9.2
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GMT+8, 2025-4-27 12:27
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