燕麦β-葡聚糖对DIO大鼠肠道菌群及其与脂肪代谢关系的研究

It is one of the important agents of obesity that the intestinal microbiota exerts fat synthesize and energy balance of human body.The studies have confirmed that oat β-glucan has the functions of lowering blood lipid and increasing intestinal probiotics.These bioactivities have the association with the molecular size of β-glucan and its metabolic products in vivo. Recently, there was a little researches about the dependablity of prebiotics effects and fat metabolism as well as the relationship of structure-function oat β-glucan .The aim of this project is to examine the mechanisms of the intestinal microflora and fat metabolism of oat β-glucan .Therefore,the study focuses on the digestion, absorption, fermentation and degradation of different oat products and β-glucan molecular in high fat diet-induced obesity rats.The metabolites of different types of oat β-glucan,the changes of intestinal flora and the effects on lipometabolism will be studied.The more informations will be better understand on the structure of oat β-glucans and their synergic effects of prebiotic actions and fat metabolismthe as well as the mechanisms that involve the impact on gut microbiota composition and their derived metabolites, such as: short chain fat acids, adipose cytokine, appetie regulatory factors, lipopolysaccharide (LPS)level ,obesity-related inflammatory and their genetic expression.The project will provide the scientic facts for the instrnction of food processing about cereal β-glucan and consumpation oat products.

肠道菌群组成影响机体脂肪的合成和能量代谢，是导致肥胖的重要原因之一。研究证实燕麦β-葡聚糖具有降血脂作用，也可促进肠道有益菌增值，这些作用与燕麦β-葡聚糖分子大小及其在体内的代谢产物有密切联系，但目前关于燕麦β-葡聚糖对肠道菌群及其与脂肪代谢的相关性以及与分子结构的关系未见系统研究。本项目以不同食物类型和不同分子的燕麦β-葡聚糖为原料，研究其在饮食诱导肥胖模型大鼠体内的消化、吸收和发酵降解变化，通过研究其中β-葡聚糖在体内代谢产物变化、引起的肠道菌群组成变化以及对脂代谢的影响，从多糖发酵降解的代谢组学、肠道微生物组学、肠道细菌调节产生的肥胖相关物质（脂肪细胞因子、食欲调节因子、内毒素和炎性因子）及其基因表达水平等方面探讨燕麦β-葡聚糖的结构与益生效应和脂肪代谢的内在联系，了解其作用机理，为指导富含β-葡聚糖的谷物食品的加工和指导居民合理消费燕麦类食品提供科学依据。

肠道菌群组成影响机体脂肪合成和能量代谢，是导致肥胖的重要原因之一。研究证实燕麦β-葡聚糖具有降血脂作用，也可促进肠道有益菌增值，这些作用与燕麦β-葡聚糖分子大小及其在体内的代谢产物有密切联系，但目前关于燕麦β-葡聚糖对肠道菌群及其与脂肪代谢的相关性及与分子结构关系未见系统研究。本项目分析了燕麦片、燕麦面粉、燕麦麸皮等不同燕麦产品的营养组成，了解了其中β-葡聚糖含量的差异性；研究了β-葡聚糖对机体营养物质消化吸收的影响和β-葡聚糖发酵降解变化。将不同燕麦产品按等含量燕麦β-葡聚糖混入高脂饲料中饲喂饮食性肥胖（DIO）和胰岛素抵抗（IR）肥胖大鼠8-9周，综合评价了不同燕麦产品的减肥降脂功效。实验结果显示：燕麦产品可以降低肥胖大鼠Lee’s指数和腹腔总脂肪系数，提高脂代谢酶活性，促进粪便胆汁酸排出，改善血脂和肝脂水平，具有显著减肥降脂效果。研究了不同燕麦产品对胰岛素抵抗肥胖大鼠糖代谢的影响。结果发现：燕麦产品能够不同程度地降低大鼠的血糖和胰岛素浓度，增加胰岛素敏感指数和胰岛β细胞功能指数，降低糖化血红蛋白含量，增加血清C肽浓度，促进机体糖原储存，抑制糖异生。采用ERIC-PCR技术和高通量测序技术研究了燕麦产品对肥胖模型大鼠肠道菌群组成的影响。实验结果显示：肥胖组大鼠肠道菌群多样性明显下降，燕麦产品有助于恢复肥胖大鼠肠道菌群多样性，减少厚壁菌门细菌，增加有益菌乳酸杆菌属和双歧杆菌属数量。相比之下，燕麦麸和全谷燕麦效果最明显。此外，在燕麦产品组中，还发现四种特有菌门：酸杆菌门 （Acidobacteria）、黏胶球型菌门（Lentisphaerae）、螺旋体菌门(Spirochaete)和梭杆菌门（Acidobacteria）。肠道菌群组成的变化产生了高比例的短链脂肪酸，降低了肠道pH值，减少了血清内毒素含量，降低和改善了炎性因子和脂肪细胞因子水平。项目研究表明了燕麦产品可以通过改变肠道菌群组成而影响机体能量和脂肪代谢，对指导富含β-葡聚糖的谷物食品加工和指导居民合理消费燕麦类食品提供了科学依据。