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肥胖症是指受遗传和生活方式等因素影响,导致能量代谢异常,体内脂肪积累过多和分布异常的一种代谢性综合征,与胰岛素抵抗、糖尿病、高血脂、高血压、脂肪肝与心血管疾病等密切相关。目前大多数减肥方法都存在副作用大与复发率高等缺点。甜菜红素在火龙果中含量很高,是一种已被广泛应用在食品工业中的天然来源的食用色素。甜菜红素具有的较强的清除自由基和抗氧化的生物活性与其抗炎、降低血脂、降血压等生物功能密切相关。因此,从火龙果中提取甜菜红素并研究其对肥胖的干预作用具有重要意义。本课题对红皮白肉火龙果果皮和红肉火龙果果肉中的甜菜红素进行分离鉴定,并通过油酸(OA)孵育HepG2细胞在体外建立肝细胞脂肪变性模型评价火龙果果肉甜菜红素提取物对肝细胞脂质沉积的改善作用,并探讨了自噬在火龙果甜菜红素改善脂质沉积中的作用；通过建立高脂膳食诱导肥胖小鼠模型评价了火龙果果汁、红皮白肉火龙果果皮和红肉火龙果果肉甜菜红素提取物对肥胖及其并发症,如胰岛素抵抗(IR)和非酒精性脂肪肝(NAFLD)的干预作用,并对火龙果甜菜红素提取物对脂质代谢通路和肠道菌群的影响做了初步探究。课题的主要研究结论如下：1.膳食红皮白肉火龙果果汁虽然不能够减轻小鼠体重,但能够显著降低小鼠血清中的甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)以及低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的含量水平及肝脏中TG和TC的含量水平,改善脂肪肝和脂肪组织肥大,显著降低小鼠血清中葡萄糖和胰岛素水平,改善高脂膳食诱导的胰岛素抵抗,提高肥胖小鼠的胰岛素敏感指数。火龙果果汁能够调控肝脏中脂质代谢和胆固醇代谢相关基因的表达水平,并激活FGF21信号通路。2.红皮白肉火龙果果皮的甜菜红素提取物(PPBN)含有14种甜菜红素组分,红肉火龙果果肉甜菜红素提取物(HPBN)含有12种甜菜红素组分,PPBN与HPBN均有较强的体外抗氧化能力。3.PPBN与HPBN均能够显著降低高脂膳食引起的小鼠体重的增加,降低血清中的甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的含量水平,降低肝脏中TG和TC的含量水平,改善肝组织脂质沉积和脂肪细胞肥大,减轻由高脂膳食诱发的胰岛素抵抗,降低血糖水平,提高肥胖小鼠的葡萄糖耐受性,且PPBN的减重效果优于HPBN。此外,研究发现PPBN可显著改变小鼠肝脏中脂质和胆固醇代谢相关基因的表达水平,改善FGF21抵抗；HPBN可显著改变肥胖小鼠的肠道微生态环境,增大肥胖小鼠的肠道菌群多样性,减小Firmicutes的丰度,增大Bacteroidetes、Proteobacteria和Akkermansia的丰度水平。4.HPBN能显著减少油酸诱导的肝细胞脂质沉积,上调自噬标识蛋白LC3、Beclinl和Atg7的表达水平,促进自噬体的形成。加入3-MA(自噬抑制剂)抑制自噬的发生后,HPBN抑制肝细胞脂质沉积的作用减弱。研究结果表明HPBN能够通过增强HepG2细胞内的自噬水平减少油酸诱导的肝细胞内的脂质沉积。