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葡萄酒渣产品调节肥胖高脂肪饮食大鼠的氧化应激和微生物群

作者：本站编辑      2023-10-19 03:22:36     36

  《Journal of Functional Foods》（IF：5.6，Q2）旨在汇集健康食品和生物活性食品成分的基础研究和应用研究成果。该刊涵盖植物生活领域；膳食纤维、益生菌；功能性脂质；生物活性肽；维生素、矿物质和植物药和其他膳食补充剂。研究与功能性食品和饮料开发相关的营养和技术是该刊的核心。

导读

  

肥胖是一种多因素炎症性疾病，与多种健康疾病有关，包括高血压、血脂异常、胰岛素抵抗、2型糖尿病、癌症和心血管并发症。其特征是脂肪细胞肥大和增生导致脂肪组织过剩。脂肪组织具有活跃的代谢和内分泌功能，通过脂肪细胞衍生的促炎性和抗炎性细胞因子(脂肪因子)控制能量平衡和体内平衡。因此，促炎脂肪因子的普遍存在导致全身性炎症和肥胖相关疾病。另一个因素是氧化应激通过刺激脂肪组织沉积和改变食物摄入来导致肥胖。从这个意义上说，氧化应激、脂肪因子失调以及与肥胖相关的其他因素(即胰岛素抵抗、脂肪毒性、肠道微生物群改变)共同导致肝细胞中的脂质积累，导致肝细胞损伤、纤维化和慢性肝病。因此，抗氧化治疗可能是治疗肥胖相关疾病的重要策略。
酒渣产品含有丰富的生物活性化合物，包括纤维和多酚类物质，如酚酸、白藜芦醇、儿茶素和花青素，这些物质被认为具有多种有益作用。食用富含这些生物活性化合物的食物已被认为可以通过其抗炎作用来减少炎症。膳食纤维对饱腹感有潜在影响，减少碳水化合物和甘油三酯的吸收，从而减少心血管疾病。目前已有将酒渣纤维肠道代谢产生的丁酸盐增加与糖尿病大鼠血浆胰岛素增加和血糖降低联系起来。另一方面，强有力的证据表明，膳食多酚增加产热和能量消耗，同时减少炎症和氧化应激，从而可能减轻体重，预防肥胖相关疾病。

已有人提出，多酚通过减少食物摄入、减少脂肪生成和增加脂肪分解、抑制脂肪细胞分化和增殖、减弱促炎反应和氧化应激等机制预防肥胖。脂肪组织中与多酚作用相关的信号通路包括AMPK、MAPK、NF-κB、PPARα/γ和TLR2/4 。一些多酚如白藜芦醇或表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)降低PPARγ的表达，抑制脂肪细胞的分化和增殖。花青素通过激活AMPK减少脂肪细胞中的脂肪积累，AMPK将脂肪细胞转化为脂质氧化细胞，并有助于调节脂肪分解和脂肪生成。

肠道菌群的变化是肥胖障碍发展的另一个因素。肠道微生物群参与代谢功能的调节、低度炎症的发生和能量平衡的调节。微生物群组成可以改变饮食中未消化多糖的消化率和吸收，通过抑制腺苷单磷酸激酶(AMPK)来减少肝脏脂肪酸氧化，并有助于肥胖患者的全身炎症。饮食中的多酚可以改变肠道菌群群落，导致有益细菌更丰富，从而提高生物利用度。此外，肠道微生物群与生物活性化合物(纤维、多酚)之间存在相互关系，可提高酚类化合物的生物利用度，并提供更多的健康益处。

本研究旨在评估红葡萄酒渣产品(WP)对肥胖相关疾病的潜在有益作用。采用高脂饲料喂养的Wistar大鼠作为肥胖模型，从第一周或第7周开始，两次将WP加入到饮食中，以确定WP是否能预防肥胖的发展或改善已建立的肥胖的障碍。

（点击下方阅读原文，直达文献页面）



结论

在这项研究中，我们评估了补充100 mg /kg/d的WP对Wistar大鼠高脂饮食引起的肥胖相关疾病的影响。以标准日粮(SD)喂养的大鼠为对照组。与此同时，我们评估了每天补充WP的其他标准对照组(数据未显示)，在所有研究参数中均未观察到与标准组(SD)的差异。

1.不同喂养小鼠各指标分析

  

高脂肪饮食(HF)增加了Wistar大鼠的能量摄入，与标准饮食组(SD)相比，HF各组大鼠从实验开始时的能量摄取量均较高。试验14周期间，各组体重均有所增加，HF组体重始终最高。在研究结束时，喂食HF饲料的大鼠的体重明显高于喂食标准饲料的大鼠(54%)。然而，喂食葡萄酒产品(HF + WP1w和HF + WP7w)的HF大鼠的体重增加比未摄入WP的HF大鼠少23%和29%。HF + WP1w组与HFWP7w组间无显著差异。
 收缩压后14周的研究中,高频的饮食能够显著地导致海拔收缩压(SBP)在大鼠心衰组。此外,SBP的SD和高频组之间明显不同,直到第五周。相比之下,葡萄酒产品的摄入心衰大鼠(HF-WP1w和HF-WP7w)产生显著减少他们的收缩压与高频组。
 与标准喂养的大鼠相比，HF饮食的消耗导致血糖水平升高约27%。有趣的是，WP摄入降低了HF大鼠的血糖。与对照组相比，HF大鼠血浆胆固醇水平升高，而酒渣产品的摄入降低了血浆胆固醇水平。各组间血浆甘油三酯水平没有差异。HF大鼠肝脏胆固醇和甘油三酯水平升高。与未接受WP的HF组相比，两个WP组(HF- wp1w和HF- wp7w)的胆固醇和甘油三酯水平均有所降低。
在甘油三酯方面，HF-WP7w组的降低更为明显。从表中可以看出，HF大鼠体重明显高于SD大鼠的器官只有肝脏。摄取量可导致肝脏重量下降，其他器官未见变化。

  

2.腹部脂肪，总脂肪，脂肪细胞面积和内脏脂肪

  

如图（A和B）所示，与标准日粮相比，HF日粮增加了腹膜后脂肪面积约2.3倍。然而，在HF-WP1w和HF-WP7w组中，摄入WP显著减少了脂肪面积。此外，HF饮食增加了肠系膜脂肪细胞的面积(图C和D)， HF- wp组的脂肪细胞面积与SD组相似。这些结果与SD、HF- wp1w和HF- wp7w组(212 mg/mm、388 mg/mm和385 mg/mm)的肠系膜组织总质量低于HF组(462 mg/mm)的结果一致。此外，HF大鼠的总内脏脂肪(肠系膜、性腺、胸廓和肾周)的重量更高，WP摄入减少了大鼠的内脏脂肪。

HF饮食的消耗显示心脏周围的脂肪组织(图F)。与SD组相比，HF组在该器官中观察到的脂肪重量是SD组的19倍(图E和F)。在HF- wp1w和HF- wp7w组中，食用WP和HF- wp1w分别使脂肪心脏减少了53%和55%。然而，在心脏重量方面没有观察到差异，另一方面，SD组和HF-WP1w组的胸部脂肪显著降低。

3.血浆促炎物质

HF大鼠血浆中肿瘤坏死α (TNF-α)和白细胞介素1β (IL-1β)水平升高(图2A和B)。摄入白蛋白显著降低了这两种促炎细胞因子的血浆水平。
相反，HF大鼠血浆中白细胞介素10 (IL-10)降低。HF组和HF- wp组之间无明显变化(图2C)。

4.氧化应激的生物标志物

由图可知血浆和肝脏抗氧化水平，饲喂HF日粮的大鼠与饲喂SD日粮的大鼠相比，用FRAP法评估的血浆抗氧化能力发生了变化。SD大鼠的FRAP值为0.5 mM, HF大鼠为0.19 mM。然而，HFWP1w摄入100 mg/kg WP后，血浆的抗氧化能力显著提高了42%。在大鼠肝脏氧化还原环境中也观察到类似的效果。与HF组相比，HF- wp1w和HF- wp7w均提高了FRAP测量的肝脏抗氧化能力和GSH/ GSSG比值水平。

可知血浆和肝脏氧化应激的生物标志物，在血浆中，评估了三种氧化应激的生物标志物:羰基(CG)作为蛋白质损伤的生物标志物，丙二醛(MDA)作为脂质过氧化反应的生物标志物和8羟基脱氧鸟苷(8OHdG)水平作为DNA损伤的指标。两组(HF- wp1w和HF- wp7w)血浆GC、MDA和8OHdG水平均降低，HF组的三项指标均升高。在肝脏中，HF大鼠的CG和MDA水平均较高。摄入石蜡可使肝脏中CG和MDA水平降低，与SD组相似。

由表可知盲肠内容物微生物群变化，HF组总细菌数量较SD组有所增加。虽然补充了WP并没有确定总含量有任何显著的减少。高脂肪饮食(HF)也增加了拟杆菌，减少了乳酸杆菌。SD和HF喂养大鼠的直肠真杆菌/球芽梭菌组和瘦梭菌组无显著差异。HF + WP7w饲喂HF日粮后第7周添加WP可显著降低拟杆菌(Bacteroides)和直肠真杆菌(Eubacterium直肠真杆菌)/球状梭菌(Clostridium cocoides)的含量。
此外，HF-WP1w组和HF-WP7w组乳酸菌数量均增加。

结果

  

综上所述，酒渣产品对肥胖、肥胖引起的炎症和代谢综合征的积极作用体现在显著降低体重、腹部脂肪面积、降低血糖、减少肝脏重量和脂质沉积、降低脂肪细胞大小。这些抗肥胖作用与机体氧化应激的减少和健康/有害微生物群组成的改善有关。酒渣产品富含多酚类物质和纤维，在饮食中引入可改变和减少肥胖并发症的多种危险因素。需要对人类肥胖患者进行进一步的研究，以评估其临床益处。

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