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植物乳植杆菌S58及H6后生元用于调节肠道微生物改善脂肪积累及降胆固醇的研究

王野
  
学术与研究
2023年18期
吉林省中盟建设发展有限公司 吉林省长春市 130000

摘要:实验证明,LP.S58和β-葡聚糖组成的合生元改善了HFD喂养小鼠的脂质积累,而植物乳杆菌H6细胞可改善小鼠高胆固醇血症,降低血清和肝脏血脂水平。由此可见,LP.S58、β-葡聚糖和H6后生元可作为功能性食品成分帮助肥胖患者预防和减轻脂质积聚。在此理论基础上,西南大学联合实验室推出BURNPLAN 200亿益生菌固体饮料,经志愿者体验,具有良好的减脂效果。

关键词:植物乳植杆菌S58;H6后生元;肠道微生物;肥胖

1、背景:肥胖问题与肠道微生物息息相关

当下,肥胖的发病率急剧上升,成为全球公众关注的重要健康议题。不少研究已经佐证,肥胖与“体质”有关,而影响这种体质的一个重要方面就是他们的肠道。

肠道并非是一个单纯的消化器官,它有着非常复杂且完整的神经网络系统,被称为“第二大脑”。它的重要成员——肠道菌群,在身体的新陈代谢、能量平衡、体重控制中发挥着重要的作用。

正因如此,肠道菌群组成的不同,就直接影响了个人的外在体型和体内的脂肪含量。一般而言,肥胖人士的肠道菌群丰富度比正常体重人士的要低。其次,肥胖者的肠道内,通常都有大量的“易胖细菌”,其中的厚壁菌门要比拟杆菌门多得多,而这种厚壁菌门具有把能量转化为多余脂肪的特点。因此,利用益生菌和益生元为肥胖人士提供饮食干预,能够通过提高肠道微生物群的丰富性治疗肥胖及其相关并发症。

2、关于植物乳杆菌(LP.S58)和β-葡聚糖缓解脂肪积聚的实验

从泡菜中分离出的植物乳杆菌(LP.S58)不仅可以通过恢复肠道群菌来减少肥胖和因肥胖引起的身体炎症,还可以通过激活AMPK来抑制肝脏脂质积聚。同时,β-葡聚糖是一种非常有价值的AMPK激活剂。

动物实验采用40只雄性C57BL/6J小鼠(8周龄),并建立了5个实验组(每组n=8):第一组正常喂食(NC);第二组喂食HFD日粮(3%预混料、2%磷酸氢钙、3%芝麻油、14%酪蛋白、16%猪油、20%蔗糖和42%维持基料的混合物);第三组饲喂添加了LP.S58的 HFD日粮(1×1010CFU/kg bw);第四组喂食添加了β-葡聚糖的HFD日粮(500mg/kg bw);第五组喂食添加了上述两者的HFD日粮。

实验结果显示,在为期12周的喂养中,每个实验组的体重都呈现稳步增长,HFD 组的增长一直领先。同时使用LP.S58和β-葡聚糖治疗的HFD喂养小鼠的体重减轻最明显。同时,单独或联合使用LP.S58和β-葡聚糖治疗的HFD喂养小鼠的肝脏和附睾脂肪重量显著降低。

肠道菌群分析显示,HFD喂养组表现出独特的微生物结构,与NC组的相去甚远。然而,联合使用LP.S58和β-葡聚糖治疗,或仅使用LPS58治疗都改变了HFD喂养小鼠肠道的微生物结构。益生菌治疗的小鼠,肠道中多种有益菌的丰度度显著增加,同时多种有害菌,尤其是与肥胖相关的拟杆菌显著减少。

3、关于植物乳杆菌H6降低胆固醇的实验

为了深入评估植物乳杆菌H6(LpH6)的降胆固醇作用及其机制,实验制备了该菌株的三种状态,即活的(vH6)、热灭活的(iH6),和超声裂解的(uH6) 植物乳杆菌H6细菌细胞,给予高胆固醇血症小鼠。同时,用经过vH6处理的小鼠粪便进行粪便微生物群移植(FMT),观测进行了微生物移植后小鼠的变化。

实验首先培养出高胆固醇血症小鼠(HCD组),其血清和肝脏中的TC和TG是普通对照组(ND组)的2-3倍。在经过v/i/uH6和FMT治疗12周后,小鼠血清中与脂质代谢相关的指标得到了改善,TC显著下降。v/i/uH6和FMT还改善了小鼠的肝脏重量、TC和TG(除了iH6)含量。

4、结论

上述研究证明,由LP.S58和β-葡聚糖组成的合生元通过调节肠道菌群来抑制炎症并促进脂质代谢相关激素的释放,从而激活AMPK信号的传导,最终改善了HFD喂养小鼠的脂质积累。而H6细胞在改善小鼠高胆固醇血症方面是有效,可降低血清和肝脏血脂水平,并显著降低了粪便中厚壁菌门与拟杆菌门的比率。

5、功能性食品应用

在上述理论研究成果的基础上,西南大学食品科学学院教授博士生导师索华夷主持的西南大学联合实验室打造出内含植物乳植杆菌S58和植物乳植杆菌H6后生元的BURNPLAN 200亿益生菌固体饮料。该产品分别于2021年和2023年获得国家知识产权局颁发的关于缓解肥胖、缓解消化系统损伤的双发明专利证书,并荣获2022第二届食品配方创新SHOW 技术创新奖。

6、产品体验

为了亲身体会益生菌对肠道功能的改善,本文特地邀请了40位小基数肥胖、脂肪集中于腹部的志愿者参与体验。志愿者保证每日摄入约1530卡路里,并在12周内每日服用200亿CFU益生菌。40位志愿者最终有36人坚持服用并完成实验,其中包括24名女性和12名男性。12周后,36人的的体重指数(BMI)比服用前显著降低,平均减少0.87。在腰围测量中,36人的腰围变化值去掉一个最高值(减少4cm),去掉一个最低值(减少0.9cm),其他34位志愿者的腰围平均减少2.6cm。在体重测量中,36人的体重变化值去掉一个最高值(减少5kg),去掉一个最低值(减少0.75kg),其他34位志愿者的体重平均减少1.12kg。

除了体态改善外,服用益生菌的志愿者们的消化系统功能水平也有显著的改善。10位志愿者的系统效率明显提升,有3位提升了约29.2% 。17位志愿者的肠道管理异常状态明显改善,有7位改善约47%。20位志愿者的肠道自护明显改善,有11位改善约55%。

由此可见,BURNPLAN 200亿益生菌固体饮料在减脂、改善肠道菌群方面有较为显著的作用。该产品的面世在利用益生菌和益生元解决肥胖问题上,给出了一个全新而有力的答案。

*本文暂不支持打印功能

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