豌豆超微粉碎膳食纤维对糖尿病小鼠肠道菌群及其代谢产物的影响

摘要：

目的:研究豌豆超微粉碎膳食纤维(ultrafine ground pea dietary fiber,UGPDF)对糖尿病小鼠肠道菌群及其代谢产物的影响,从而揭示其降血糖的作用机制.方法:通过腹腔注射链脲佐菌素建立糖尿病小鼠模型,用二甲双胍和高剂量(0.9 g/(mL·d))、低剂量(0.45 g/(mL·d))UGPDF分别灌胃干预4周,测定小鼠血糖浓度、观察肝脏细胞形态变化,Western blot检测小鼠肝脏中磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol-3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)/类胰岛素生长因子(insulin-like growth factors,IGF)蛋白表达水平,高通量测序分析各组小鼠粪便中的肠道菌群组成.结果:UGPDF能够调节糖尿病小鼠的肠道菌群丰度及多样性,高剂量UGPDF组操作分类单元(operational taxonomic units,OTU)数达300±36,其Shannon、Simpson指数与糖尿病小鼠存在显著差异(P＜0.05).在肠道菌群组成中,与模型组相比,UGPDF干预后,Lactobacillus、Lachnospiraceae有益菌相对丰度显著上升(P＜0.05),Helicobacter、Klebsiella、Clostridium致病菌相对丰度显著下降(P＜0.05).从代谢产物来看,与模型组相比,经过UGPDF干预后,小鼠粪便内的6种短链脂肪酸含量总体显著升高(P＜0.05),其中以高剂量组效果最为显著,乙酸、丙酸、丁酸含量分别提高了63.7％、75.9％和96.0％,且接近正常对照组.同时,肝脏组织切片及Western blot检测结果表明UGPDF可调节糖尿病小鼠肝脏PI3K/AKT/IGF信号通路,修复肝细胞损伤,提高胰岛素敏感性.本实验可为豌豆膳食纤维的高值化利用拓宽思路,并补充完善其降血糖理论.

关键词：豌豆膳食纤维、超微粉碎、降血糖机制、肠道菌群、信号通路

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分类号：TS201.4(食品工业)

资助基金：山东省重点研发计划项目;山东理工大学招远工业技术研究院创新研究基金项目;山东理工大学招远工业技术研究院创新研究基金项目;山东省研究生教育管理项目;山东理工大学研究生教育创新团队项目;山东理工大学研究生教育创新团队项目

在线出版日期：2022-10-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：174-181