苦荞抗性淀粉对血脂代谢紊乱小鼠肠道菌群调节作用的研究

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1、学校代码：10259学号：156071108密级：公开上海应用技术大学硕士学位论文题目：苦荞抗性淀粉对血脂代谢紊乱小鼠肠道菌群调节作用的研究英文题目：EffectofTartaryBuckwheatResistantStarchonIntestinalFlorainMicewithLipidMetabolismDisorder专业：生物化工学院：香料香精技术与工程学院研究方向：天然产物的提取与应用姓名：闫贝贝指导教师：周小理二〇一八年五月二十三日苦荞抗性淀粉对血脂代谢紊乱小鼠肠道菌群调节作用的研究摘要随着人民生活水平的提高，膳食结构发生了巨大的变化

2、，膳食中油脂的比例不断增多，会诱发血脂代谢紊乱与氧化应激，影响人体肠道菌群平衡，严重者会危害人体健康。我国特有的苦荞富含多种功能因子，如：苦荞蛋白、黄酮类化合物及抗性淀粉等，其中苦荞抗性淀粉具有和膳食纤维相似的生理功能，但目前对苦荞抗性淀粉的研究多集中于其加工特性上，鲜有研究涉及苦荞抗性淀粉的生理功能。本课题以苦荞籽粒为原料，首先采用压热-酶解法制备抗性淀粉并测定其理化指标和结构表征，然后以制备所得到的苦荞抗性淀粉为原料，建立并优化血脂代谢紊乱动物模型，通过对实验动物生理生化、氧化应激、炎症因子及肠道菌群变化等指标，评价苦荞抗性淀粉的生理功能。动物

3、实验：将C57BL/6雄性小鼠随机分为低脂饲料组(LFD)、高脂模型组（HF-CS）、苦荞抗性淀粉干预组（HF-BRS）、玉米抗性淀粉组（HF-CRS）、苦荞淀粉组（HF-BWS）5组（每组9只）。饲喂12周后，分析小鼠血浆与组织匀浆液的血脂代谢相关生化指标、抗氧化活性指标，并通过GC-MS和高通量测序技术分析小鼠肠道主要菌群及其代谢产物的变化，研究结果如下：（1）实验制备的苦荞抗性淀粉（BRS）中总淀粉含量为91.5%（w/w），抗性淀粉含量为25.89%（w/w）；玉米抗性淀粉（CRS）总淀粉含量为90.6%（w/w），抗性淀粉含量为20.39

4、%（w/w）。（2）苦荞抗性淀粉的X-衍射的峰型完全不同于苦荞淀粉的峰型，苦荞淀粉的峰型波动较大，为晶型峰；其区别在于：苦荞抗性淀粉的峰型较为平缓，为非晶峰，苦荞抗性淀粉颗粒为玻璃体。苦荞淀粉与玉米淀粉峰型基本相似，也存有差异，苦荞淀粉在20.456°2θ有一个特征峰，而玉米淀粉没有；但苦荞抗性淀粉与玉米抗性淀粉的峰型有明显不同，苦荞抗性淀粉只有一个较强峰值，而玉米淀粉有四个较强峰值。（3）BRS和CRS均显著降低小鼠血脂指标（TC、TG、LDL-C）、动脉硬化指数（AI）和脂质过氧化物指标（MDA），提高HDL-C和组织的抗氧化活性（T-AOC、

5、SOD、CAT）。同时，HF-BRS及HF-CRS组小鼠血浆中炎症因子脂多糖（LPS）、白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）较HF-CS组均有显著下降（P<0.05），表明BRS和CRS对于由高脂膳食引起的炎症反应有一定的抑制作用，其中BRS的抑制效果要优于CRS。（4）利用高通量测序技术（Illumina二代测序技术）对小鼠粪便样品进行微生物组学研究。Alpha多样性分析结果显示，HF-BRS组的菌群多样性要高于HF-CS组，说明BRS能使高脂小鼠体内的菌群多样性显著增加。Beta多样性分析（PCoA分析）结果显示，五组小鼠粪

6、便样品之间具有显著差异，但苦荞抗性淀粉干预组（HF-BRS）与对照组（LFD）的组间差异要小于其他三组与对照组（LFD）之间的差异，表明苦荞抗性淀粉具有抑制高脂膳食引起的肠道菌群紊乱的作用。综上所述，苦荞抗性淀粉可调节高脂膳食引起的小鼠肠道菌群结构失衡，这可能是其干预高脂膳食性血脂代谢紊乱的重要作用途径之一。关键词：苦荞抗性淀粉；血脂代谢；高通量测序；肠道菌群EffectofTartaryBuckwheatResistantStarchonIntestinalFlorainMicewithLipidMetabolismDisorderAbstrac

7、tWiththeimprovementofpeople'slivingstandard,greatchangeshavetakenplaceindietarystructure,theproportionofdietaryfat,andoxidativestressmayinducelipidmetabolismdisorders,affectthebalanceofintestinalflora,endangerhumanbodyhealth.Buckwheatisrichinmanykindsoffunctionalfactors,suchas

8、:buckwheatprotein,flavonoids,resistantstarch,andtartarybuckwh