【文献解读】江西农业大学动物与营养实验室《功能性食品杂志》:浒苔多糖可改善肥胖小
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《Polysaccharides from Enteromorpha prolifera improves insulin sensitivity and promotes adipose thermogenesis in diet-induced obese mice associated with activation of PGC-1a-FNDC5/irisin pathway》
研究问题
浒苔多糖可改善肥胖小鼠的胰岛素敏感性和全身能量代谢。
期刊
《Journal of Functional Foods》
期刊级别
大类:农林科学(2区)
小类:食品科技(2区)
发表时间2022
研究背景
肥胖症

根据世界卫生组织数据显示,全球肥胖症患者数量高达 6.5 亿。肥胖伴随各类并发症(糖尿病,心血管疾病,脂肪肝,心脏病,高血压,代谢疾病等等)已成为威胁人类健康的首要问题。肥胖症已成为一组常见的代谢症。当人体进食热量多于消耗热量时,多余热量以脂肪形式储存于体内,其量超过正常生理需要量,且达一定值时遂演变为肥胖症。所以时常认为,保持身体能量平衡是预防肥胖的有效方法。
脂肪组织是身体最大的器官之一,被认为是哺乳动物系统种能量平衡的主要调节因素。膳食纤维和多酚因其在预防肥胖和相关代谢紊乱方面的巨大潜力而闻名。
作为一种膳食补充剂,浒苔多糖(EPP)被认为是一种天然的安全化合物,并表现出许多生物作用(Tanna&Mishra,20l9),包括抗氧化、抗炎、低血糖和降血脂活动。然而,EPP对预防治疗肥胖及并发症的作用机制尚不明确。
研究主题
浒苔多糖可以防止哺乳动物高脂肪饮食引起的肥胖
《Journal of Functional Foods》
对此,江西农业大学动物与营养实验室谢飞,邹天德一行2022年发表于《Journal of Functional Foods》的《Polysaccharides from Enteromorpha prolifera improves insulin sensitivity and promotes adipose thermogenesis in diet-induced obese mice associated with activation of PGC-1a-FNDC5/irisin pathway》的文献揭示了
浒苔多糖可以防止哺乳动物高脂肪饮食引起的肥胖。证实了,浒苔多糖通过提高饮食诱导的肥胖小鼠的胰岛素敏感性并促进脂肪产热,从而发生能量消耗达到反肥胖反应的效果。

实验设计
该文献研究者将实验小鼠随机分为4组,每组10只,分别为LFD(低肪饮食),HFD(高脂饮食);LFD+5%EPP(低肪饮食+5%浒苔多糖),HFD+5%EPP(高肪饮食+5%浒苔多糖)。实验设计如图1,

图1 实验设计和时间轴图
经过12周的饮食干预,记录每组小鼠的体重(表1);并用低场核磁共振 (NMR) 分析仪(纽迈,中国苏州) 对小鼠进行身体成分分析,测量分析脂肪量和瘦肉量,确定脂肪量和瘦肉量百分比(脂肪量/总体重×100)。

表1 小鼠体重及其他参数
实验结束时,采用二氧化碳吸入和颈椎脱位对小鼠实施安乐死,解剖采集血液样本,精确分离肩胛间BAT和腹股沟WAT (IngW AT)脂肪并称重。
核磁共振身体成分测量,及处死解剖后腹股沟WAT (IngW AT)脂肪图如图2,

图2 饮食EPP可以防止饮食引起的肥群
(B)喂食12周后小鼠INGWAT(腹股沟白色脂肪组织)解剖图。
(C)喂食12周后小时体内脂肪量占比。
(D)喂食12周后小鼠体内瘦肉含量占比。
实验结果
表1
体重参数显示:
经12周EPP处理后,HFD组小鼠的末次体重高于LFD组(23.24%,HFD与LFD比为44.60g与36.1g)和LFD+EPP组(23.96%,HFD与LFD+EPP比为44.60g与35.98g);
HFD +EPP组小鼠的末次体重低于HFD组(9.19%,HFD与HFD+EPP比为44.60g与40.50g)。
图2B
显示所示:
HFD组小鼠IngWAT的体重明显增加,EPP组小鼠的体重明显减少,与最终体重一致。
图2C、2D
核磁共振小鼠身体成分脂肪及
瘦肉含量测试结果显示:
经12周EPP处理后,
HFD组小鼠与LFD组小鼠相比,HFD组小鼠脂肪含量明显增多,瘦肉含量明显下降;
LFD+EPP组小鼠较LFD组脂肪和瘦肉含量无明显变化,HFD+EPP组小鼠较HFD组,脂肪含量显著下降,瘦肉含量显著增加。与最终体重及小鼠解剖后腹股沟WAT (IngW AT)脂肪示意图重量一致。
实验结果表明,EPP饮食可明显预防饮食引起的肥胖。
测量分析
血清鸢尾素浓度,组织学,免疫组化等多种代谢指标
除上小鼠体成分指标测试外,本研究还使用多种分析测量仪器及分析方法测量分析了血清鸢尾素浓度,组织学,免疫组化等多种代谢指标(这里不再一一展开)。研究结果除EPP饮食可明显预防饮食引起的肥胖外,还表明:
1
膳食EPP增加了高脂肪喂养的肥胖小鼠的能量消耗(如图3);
2
膳食EPP改善HFD诱导的IngWAT炎症反应和胰岛素抵抗;
3
膳食EPP可激活高脂饮食小鼠的BAT(棕色脂肪组织)产热;
4
膳食EPP促进高脂饮食小鼠IngWAT棕色脂肪样变化;
5
膳食EPP激活肥胖小鼠IngWAT中的p-AMPKa和PGC-1a/FNDC5/irisin通路。

图3 实验鼠的代谢变化
(A)12小时光-12小时暗循环期间的耗氧量(VO2)和平均值。
(B)12h光-12h暗循环期间的二氧化碳产量(VCO2)及其平均值。
(C)根据代谢室数据计算呼吸交换比(RER、VCO2/VO2)。
(D)12h光-12h暗循环期间的产热量及平均值。
结果表明
与高脂饮食组相比,EPP组小鼠在白天的耗氧量、二氧化碳产量和产热量均较高,夜间(活动期),高脂饮食小鼠的RER低于LFD+EPP小鼠。膳食EPP通过增加了高脂肪喂养的肥胖小鼠的能量消耗,从而达到预防饮食引起的肥胖。
研究小结
在该研究中,间接测热系统表明,EPP引起的代谢活性增强和体脂率下降与增加身体的能量消耗有关。
研究数据表明,膳食中补充EPP减少了脂肪和炎症,增强了胰岛素敏感性,以及棕色和米色脂肪的生成,从而改善了HFD小鼠的代谢健康。
这些发现提示,EPP可以作为一种潜在的功能成分,抵消与不健康生活方式(高能量、高脂肪摄入和缺乏身体活动)相关的不良影响,即肥胖及肥胖引起的并发症。
参考文献
江西农业大学动物与营养实验室谢飞,邹天德一行2022年发表《Polysaccharides from Enteromorpha prolifera improves insulin sensitivity and promotes adipose thermogenesis in diet-induced obese mice associated with activation of PGC-1a-FNDC5/irisin pathway》,《Journal of Functional Foods》杂志 , 2022。
END