基于肠道菌群靶向调控的没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）及其氧化产物的抗肥胖机理研究

Green tea possesses anti-obesity effect. Currently, academia believes that (-)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG) is the primary anti-obesity factor in Green Tea. Our previous studies demonstrated that Black Tea possesses similar anti-obesity and intestinal microflora regulation effect with Green Tea. However, for EGCG oxidation products which abundantly present in Black Tea, the anti-obesity effect is unclear yet. The aims of the present project are to compare the anti-obesity effect of EGCG and its oxidation products via animal test and from the perspective of targeting regulation of intestinal microflora to interpret their anti-obesity mechanism. First, the methods of direct oxidation by polyphenol oxidase and chemical oxidizer will be used to prepare the EGCG oxidation products. Secondly, the anti-obesity effect of EGCG and its oxidation products will be studied via animal test with obese C57BL6/J mice. Then, the structure changes of intestinal microflora in mice will be analyzed with the combination of 3 methods, including PMA-FISH, High-Throughput Sequencing technique, and the original method of PCR-DGGE with single-double stranded complexes. At last, the correlation of the changes of intestinal microflora, the metabolic activities of intestinal microflora and body weight of mice will be analyzed.

绿茶具有抗肥胖作用，其中的没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）被认为是绿茶中的主要抗肥胖因子。项目组前期实验结果发现，红茶具有与绿茶相似的的抗肥胖和调节肠道菌群的作用，然而目前对红茶中大量存在的EGCG氧化产物的抗肥胖功效尚无深入研究。本项目将通过动物实验对比EGCG及其氧化产物的抗肥胖功效，并从肠道菌群靶向调控的角度阐述其抗肥胖机理。项目拟首先通过直接氧化法制备EGCG的氧化产物；再通过动物实验评估EGCG及其氧化产物对肥胖小鼠的抗肥胖功效；然后采用PMA-FISH技术、高通量测序技术和原创性的基于单双链复合体策略的PCR-DGGE技术分别在门、属、种的水平对小鼠的肠道菌群进行解析，系统全面地分析小鼠肠道菌群结构的变化；最后对小鼠肠道菌群结构的变化、代谢活力的变化和小鼠体重的变化作相关性分析，从而探讨EGCG及其氧化产物基于肠道菌群靶向调控的抗肥胖机理。

儿茶素是绿茶中主要的抗肥胖因子，但红茶中大量存在的儿茶素氧化产物是否具有类似的抗肥胖功效目前尚无定论。另外，由于儿茶素及其氧化产物的生物利用率极低，因此肠道菌群在其抗肥胖功效方面可能扮演了至关重要的角色。本项目通过体外实验和动物实验对比了儿茶素及其氧化产物的抗肥胖功效，并从肠道菌群靶向调控的角度阐述其抗肥胖机理。首先，在体外将绿茶多酚成分与红茶多酚成分与人体粪便肠道菌群在厌氧环境中共培养，分析对比两种类型的多酚对肠道菌群产短链脂肪酸和特定肠道微生物的影响。实验结果发现，绿茶和红茶多酚均会对肠道菌群产SCFAs形成影响，但两者差异并不明显。此外，两种茶叶多酚均可改变肠道菌群的结构，但者的作用有一定差异。然后，通过小鼠动物实验对比了绿茶、乌龙茶和红茶中的主要多酚物质的抗肥胖功效和肠道菌群调节功效。结果发现，3种茶叶多酚的抗肥胖功效无显著差异。进一步研究发现，饮茶能显著改变肠道菌群的多样性和结构，尤其是Alistipes，Rikenella，Lachnospiraceae，Akkermansia，Bacteroides， Allobaculum，Parabacteroides等。最后，以绿茶多酚为底物，通过酶法模拟红茶制作过程氧化制备儿茶素的氧化产物，并通过小鼠动物实验对比儿茶素及其氧化产物的抗肥胖功效和肠道菌群调节功效。实验结果发现，绿茶多酚经过Tyrosinase氧化后，单体儿茶素如EGCG, ECG, EC, EGC等含量降低，但聚合态多酚，如theaflavin、theasinensin、procyanidin等的含量增加。对比绿茶儿茶素在氧化前后的抗肥胖作用及肠道菌群调节作用发现，两者在抗肥胖上的效果相似，但对肠道菌群的整体调节作用具有一定差异。进一步进行数据挖掘发现，两种多酚组分均能对5种肥胖相关肠道微生物，包括Akkermansia muciniphila, Lactobacillus, Desulfovibrio, Mucispirillum schaedleri，Clostridiales, 和Escherichia coli产生相似的作用。因此，儿茶素在经过氧化制成红茶多酚后，保留了其抗肥胖功效及部分肠道菌群调节功效。并且这些肠道微生物的改变有可能会促进短链羧酸的生产，提高胃肠道免疫功能，改善肠道屏障功能，防止慢性炎症的发生，或抑制病原菌感染，最终可能