肠球菌发酵荷叶上清对3T3-L1前脂肪细胞及肥胖大鼠的降脂作用机制探究

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药食同源食材通过微生物发酵提升功效、降低副作用亟待研究。荷叶作为药食同源食材的降脂减肥研究已有大量报道,而利用乳酸菌等微生物资源发酵荷叶,改善其功能方面的研究甚少,特别是在肠球菌发酵荷叶改善脂肪细胞脂代谢和大鼠降脂机制方面,尚未见报道。为此,本文对两株益生性肠球菌(海氏肠球菌WEHI01和屎肠球菌WEFA23)发酵荷叶上清的功能进行了较为系统的研究,分析了肠球菌发酵荷叶上清的组分变化,及其在脂肪细胞模型(3T3-L1前脂肪细胞)和肥胖SD大鼠模型中的降脂机制。全文分为五章。第一章绪论部分对药食同源食材、屎肠球菌、海氏肠球菌和植物发酵液以及荷叶降脂的研究进展进行了综述,并对肠球菌发酵荷叶上清降脂生物活性前景进行了展望。第二章研究了两株肠球菌发酵荷叶上清的组分变化,对其进行了分离纯化和组分分析。首先,测定了两株肠球菌发酵荷叶上清的pH值的变化规律,结果显示,低、高浓度(50、100mg/mL)的荷叶经发酵,其p H均可降低,而海氏肠球菌WEHI01发酵高浓度荷叶上清p H降至4.14。随后测定了两株肠球菌发酵和未发酵荷叶上清的总黄酮、总酚、粗多糖、短链脂肪酸和蛋白质含量。结果显示,两株肠球菌发酵一方面显著降低了上清中的总黄酮、总酚和蛋白质含量,另一方面则提高了其粗多糖的含量(P<0.05)。而海氏肠球菌WEHI01发酵还增加了短链脂肪酸的含量(P<0.05)。第三章探究了两株肠球菌发酵荷叶上清的体外降脂作用,以及降低3T3-L1前脂肪细胞脂肪形成的能力。首先,通过CCK-8法分析两株肠球菌发酵或未发酵荷叶上清对3T3-L1前脂肪细胞的毒性,结果表明,两种上清均无细胞毒性。其次,对3T3-L1前脂肪细胞进行诱导分化并使用油红O染色,评价了两株肠球菌发酵或未发酵荷叶上清抑制脂肪形成的作用,发现两株肠球菌发酵荷叶上清均能抑制脂肪细胞的脂肪形成;其中,两株肠球菌发酵的高浓度荷叶上清抑制效果更好,抑制率分别为56.17%和56.57%。最后,提取了分化后的成熟脂肪细胞的RNA,检测了其脂肪形成相关基因的m RNA水平的表达。结果表明,两株肠球菌发酵荷叶上清均能显著下调脂肪细胞脂肪形成相关基因的表达(P<0.05)。第四章通过SD大鼠高脂肥胖模型,探究了海氏肠球菌WEHI01发酵荷叶上清的降脂作用。海氏肠球菌WEHI01发酵荷上清可以显著缓解肥胖大鼠的体重增加,降低附睾脂肪和肝脏重量、口服葡萄糖耐量、胰岛素抵抗指数、血清中总胆固醇、总甘油三酯、低密度胆固醇含量,以及肝脏中总胆固醇和总甘油三酯含量。HE染色和油红O染色结果表明,海氏肠球菌WEHI01发酵荷叶上清可以减少肝脏中的脂质积累并减小脂肪组织的脂肪细胞大小。RT-q PCR结果提示,它能显著下调脂肪分化和脂肪生成相关基因的m RNA水平(P<0.001)。短链脂肪酸分析结果显示,海氏肠球菌WEHI01发酵荷叶上清能够显著增加盲肠内容物中乙酸含量(P<0.01)。第五章对两株肠球菌发酵荷叶上清组分及其在3T3-L1前脂肪细胞和SD肥胖大鼠中的降脂作用进行了系统总结,并对未来深入研究菌株的作用机制及将海氏肠球菌WEHI01发酵荷叶上清开发成天然降脂保健品进行了展望。综上所述,本文对海氏肠球菌WEHI01和屎肠球菌WEFA23发酵荷叶上清进行了成分分析;探究了肠球菌WEHI01和WEFA23发酵荷叶上清在3T3-L1前脂肪细胞的体外降脂作用以及海氏肠球菌WEHI01发酵荷叶上清在SD肥胖大鼠中的降脂作用机制;证实了海氏肠球菌WEHI01发酵荷叶上清具有较好的体内外降脂作用。以上结果为寻找天然降脂药食同源食材,以及拓展其在食品和医药等领域的应用奠定了基础。
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