周小理，劉泰驛，閆貝貝，王 宏，肖 瀛，周一鳴*

（上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)香料香精技術(shù)與工程學(xué)院，上海 201418）

苦蕎對高脂膳食誘導(dǎo)小鼠生理及腸道菌群的影響

周小理，劉泰驛，閆貝貝，王 宏，肖 瀛，周一鳴*

（上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)香料香精技術(shù)與工程學(xué)院，上海 201418）

以苦蕎為研究對象，通過高脂膳食誘導(dǎo)建立血脂代謝紊亂小鼠模型，利用高效液相色譜和平板計(jì)數(shù)對血脂代謝指標(biāo)及腸道菌群的變化規(guī)律及其相關(guān)性進(jìn)行研究，初步探究了苦蕎對血脂代謝紊亂小鼠生理及腸道菌群的影響。結(jié)果表明：高脂膳食可引發(fā)小鼠血脂代謝紊亂，苦蕎淀粉和蛋白均能顯著降低血脂指標(biāo)（血清總膽固醇、甘油三酯、低密度膽固醇）的水平（P＜0.05），并基本恢復(fù)至空白組的水平。通過平板計(jì)數(shù)對各組小鼠的腸道主要菌群（雙歧桿菌、乳酸菌、大腸桿菌、腸球菌）檢測，發(fā)現(xiàn)苦蕎淀粉和苦蕎蛋白干預(yù)組的小鼠腸道菌中有益菌（雙歧桿菌、乳酸菌、腸球菌）數(shù)量均顯著高于高脂組（P＜0.05），有害菌（大腸桿菌）數(shù)量則顯著低于高脂組（P＜0.05）。此外，相關(guān)性分析結(jié)果表明，苦蕎中蛋白和淀粉均可吸附膽汁酸與膽固醇并促進(jìn)其排泄，從而不僅能調(diào)節(jié)血脂代謝又能調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，同時(shí)，腸道菌群中益生菌比例的增多和有害菌比例的降低又對血脂代謝調(diào)節(jié)與抑制氧化應(yīng)激有著一定促進(jìn)作用。因此，苦蕎對血脂代謝調(diào)節(jié)作用可能與其促進(jìn)膽酸排泄、調(diào)節(jié)腸道菌群平衡、改善氧化應(yīng)激等方面有著密切關(guān)系。

苦蕎；血脂代謝；腸道菌群；淀粉；蛋白

蕎麥（Fagopyrum esculentum）為蕎麥屬，營養(yǎng)豐富，被現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)家譽(yù)為21世紀(jì)有前途的最風(fēng)行的綠色食品，國外將之視為“高級營養(yǎng)保健品”。隨著人們的飲食結(jié)構(gòu)逐漸向純天然型和保健型發(fā)展，有著“藥食兼用”美譽(yù)的蕎麥及其系列食品越來越受到人們的青睞。因此，大力開發(fā)和研制蕎麥保健食品有著廣闊的市場前景、較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會價(jià)值。蕎麥的栽培品種分為甜蕎和苦蕎，其中苦蕎具有較高的營養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值[1]，目前對于苦蕎營養(yǎng)成分的研究主要集中在對其營養(yǎng)成分的提取、鑒定[2]以及其抗氧化[3-4]、降血糖[5]等功能的研究，而對于苦蕎調(diào)節(jié)血脂代謝及腸道菌群和兩者相關(guān)性方面的研究卻鮮有報(bào)道。

人體腸道內(nèi)（腸黏液、腸腔、糞便）存在著數(shù)以億計(jì)的菌群，即腸道菌群，其數(shù)目已經(jīng)大大超過了人體的細(xì)胞，同時(shí)腸道菌群的基因是人類所攜帶基因的100多倍，它們長期與人類宿主共存，相互依賴，形成了一個(gè)復(fù)雜的腸道微生態(tài)系統(tǒng)，成為了人體不可或缺的一部分。大量研究證明，腸道微生物菌群在各營養(yǎng)素的合成、吸收與利用中都起到了至關(guān)重要的作用，而且還能抵御外來菌群的入侵與增殖，對機(jī)體的免疫系統(tǒng)也起到了保護(hù)作用[5-7]。因此腸道微生物菌群對人和動物機(jī)體健康的影響受到越來越多的重視。同時(shí)，人類所不能利用的一些碳水化合物可以被腸道中的微生物分解吸收，如抗性淀粉、木聚糖、果膠、纖維素、半纖維素等[8]。腸道微生物通過分解酶來分解碳水化合物后產(chǎn)生乙酸、丙酸及丁酸等可吸收的短鏈脂肪酸，且一般情況下這3 種短鏈脂肪酸的比例為60∶25∶15[9]。這些短鏈脂肪酸可以被腸道黏膜快速吸收，并可以給予結(jié)腸腸壁細(xì)胞能源，對腸道健康起重要作用，其中丁酸是抗性淀粉發(fā)酵的最重要產(chǎn)物，它在保證腸道的健康水平中起到了至關(guān)重要的作用[10]。同時(shí)這些短鏈脂肪酸也可以通過降低腸道pH值，控制一些致病菌的生長[11]。

苦蕎蛋白、淀粉的消化和吸收利用率較低，因而可到達(dá)腸道，作為腸道菌群的發(fā)酵底物[12]。本實(shí)驗(yàn)通過高脂膳食誘導(dǎo)建立動物（C57BL/6小鼠）模型，分析小鼠血漿的總膽固醇（total cholesterol，TC）、甘油三酯（triglycerides，TG）、高密度脂蛋白膽固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）等血脂指標(biāo)以及腸道菌群的變化及其相關(guān)性，研究攝入苦蕎后對小鼠血脂代謝及腸道菌群的影響。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與實(shí)驗(yàn)動物

苦蕎籽粒（品種為‘黑豐一號’），產(chǎn)自山西省左云縣。

氫氧化鈉、鹽酸、硫酸、無水乙醇（均為分析純）國藥集團(tuán)（上海）化學(xué)試劑有限公司；黃酮標(biāo)準(zhǔn)品、膽固醇標(biāo)準(zhǔn)品 上海寶曼生物科技有限公司；TC測定試劑盒、TG測定試劑盒、HDL-C測定試劑盒、LDL-C測定試劑盒、總抗氧化能力（total antioxidant capacity，T-AOC）測定試劑盒、過氧化氫酶（catalase，CAT）測定試劑盒、丙二醛（malondialdehyde，MDA）測定試劑盒、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）測定試劑盒、總膽汁酸試劑盒 南京建成生物工程研究所；MRS瓊脂培養(yǎng)基、BBL瓊脂培養(yǎng)基、伊紅美藍(lán)瓊脂培養(yǎng)基、腸球菌培養(yǎng)基 青島海博生物科技有限公司。

C57BL/6小鼠（雄性，4 周齡，SPF級，體質(zhì)量14～16 g），購于上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動物有限責(zé)任公司，合格證號為SCXK（滬）2007-0005。

1.2 儀器與設(shè)備

30A超高效液相色譜、TQ8040氣相色譜、2800紫外-可見光分光光度計(jì) 日本Shimadzu公司；M200 PRO酶標(biāo)儀 奧地利帝肯公司；SW-CJ-IBU超凈工作臺 蘇凈集團(tuán)技術(shù)有限公司；YQX-Ⅱ厭氧培養(yǎng)箱 上海龍躍儀器設(shè)備有限公司；冷凍干燥機(jī) 北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；KDN-04C消化爐、ATN-300全自動凱氏定氮儀 上海洪紀(jì)儀器設(shè)備有限公司；K280R冷凍離心機(jī)英國森特恩公司；Delta320 pH計(jì) 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；DY2009（X）手提式壓力蒸汽滅菌鍋 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；BPH-9082精密恒溫培養(yǎng)箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司；QB-600高速振蕩混合器 海門市其林貝爾儀器制造有限公司；KK26E28TI超低溫電冰箱 德國西門子有限公司。

1.3 方法

1.3.1 苦蕎樣品的制備

按照參考文獻(xiàn)[13-16]制備苦蕎樣品，流程如下。

1.3.2 實(shí)驗(yàn)動物飼養(yǎng)及分組

將60 只C57BL/6小鼠以AIN-93G標(biāo)準(zhǔn)飼料預(yù)飼1 周，按體質(zhì)量隨機(jī)分為5 組，每組9 只：空白組（只喂食AIN-93G標(biāo)準(zhǔn)飼料）；高脂組（喂食的飼料中含有10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）脂肪、1%膽固醇和0.5%膽酸鈉）；苦蕎淀粉組（在高脂組飼料的基礎(chǔ)上用40%苦蕎淀粉替代40%α-玉米淀粉）；苦蕎蛋白粉組（在高脂組飼料的基礎(chǔ)上用20%苦蕎蛋白替代20%酪蛋白）；苦蕎黃酮組（在高脂組飼料的基礎(chǔ)上添加0.5%苦蕎黃酮提取物）。將小鼠同室且分籠飼養(yǎng)，進(jìn)行自然光照，并自由飲食和飲水，將環(huán)境溫度控制在（22±2）℃，相對濕度為60%。

1.3.3 小鼠血樣和組織樣處理

飼養(yǎng)6周后稱質(zhì)量，用乙醚將小鼠麻醉后眼球取血，血液立即放入預(yù)先用肝素鈉處理的離心管內(nèi)，4 ℃、4 000 r/min離心15 min后取上清血漿，并保存在-80 ℃的冰箱中待測。隨后立即解剖，迅速取出小鼠的結(jié)腸和十二指腸并稱質(zhì)量，同時(shí)分別稱取約200 mg，加入預(yù)冷的磷酸鹽緩沖液（phosphate buffered saline，PBS），并在冰浴條件下制備成質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的組織勻漿液，于4 ℃、3 000 r/min離心10 min，取上清液，并保存在-80 ℃的冰箱中待測。

1.3.4 小鼠血脂生化指標(biāo)的測定

采用試劑盒測定血漿TG、TC、HDL-C、LDL-C的含量，具體操作方法根據(jù)試劑盒的說明書進(jìn)行。

1.3.5 小鼠糞便中蛋白質(zhì)和脂肪的消化率測定

分別測定各實(shí)驗(yàn)組飼料和糞便中蛋白質(zhì)和脂肪的含量，按下式計(jì)算蛋白質(zhì)和脂肪的消化率。

1.3.6 小鼠血漿及組織氧化還原指標(biāo)的測定

用試劑盒測定CAT活力、T-AOC、SOD活力和MDA的含量，具體操作方法根據(jù)試劑盒的說明書進(jìn)行。

1.3.7 小鼠糞便中總膽汁酸含量的測定

用試劑盒測定總膽汁酸的含量，具體操作方法根據(jù)試劑盒的說明書進(jìn)行。

1.3.8 小鼠糞便中膽固醇含量的測定

參照GB/T 22220—2008《食品中膽固醇的測定 高效液相色譜法》[17]測定小鼠糞便中膽固醇含量。

1.3.9 腸道菌群的培養(yǎng)

取1 g新鮮糞便于無菌離心管中，按照1∶9（m/V）比例加入無菌PBS稀釋，渦旋混勻，獲得10-1稀釋液。再將10-1稀釋液進(jìn)行梯度稀釋，直至獲得10-4、10-5、10-6稀釋液。分別取100 μL的10-4、10-5、10-63 種梯度稀釋液涂布于伊紅美藍(lán)瓊脂培養(yǎng)基（檢測大腸桿菌，37 ℃培養(yǎng)24 h）、MRS瓊脂培養(yǎng)基（檢測乳酸菌，37 ℃培養(yǎng)48 h）、腸球菌瓊脂培養(yǎng)基（檢測腸球菌，37 ℃培養(yǎng)48 h）、BBL瓊脂培養(yǎng)基（檢測雙歧桿菌，37 ℃厭氧培養(yǎng)48 h）上，并且每個(gè)稀釋度做3 個(gè)平行，整個(gè)過程30 min中內(nèi)完成。按照前述培養(yǎng)條件進(jìn)行培養(yǎng)，之后進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)，結(jié)果表示為lg（CFU/g）。菌落計(jì)數(shù)前，首先挑取特征菌落，進(jìn)行生態(tài)生化實(shí)驗(yàn)，鑒定該菌屬。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并采用SPSS 11.5軟件中的方差分析法對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性差異分析，以P＜0.05為差異顯著，用雙變量方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表示為±s。

2 結(jié)果與分析

2.1 苦蕎主要營養(yǎng)成分對小鼠血脂生化指標(biāo)的影響

表1 苦蕎對小鼠血脂水平的影響（n＝9）Table 1 Effect of tartary buckwheat on serum TC, TG, LDL-C, and HDL-C levels in mice (n= 9)

由表1可知，高脂組血漿中的TC、TG含量最高，且均顯著高于空白組（P＜0.05），由此證明高脂建模成功。同時(shí)，苦蕎淀粉組和苦蕎蛋白組血漿中的TC、TG含量較高脂組均有顯著降低（P＜0.05）；此外，較空白組，高脂膳食誘導(dǎo)后HDL-C含量顯著降低（P＜0.05），LDL-C含量顯著升高（P＜0.05），而與高脂組相比，喂食含有苦蕎淀粉、苦蕎蛋白、苦蕎黃酮的飼料后HDL-C含量均有升高，而LDL-C含量顯著降低（P＜0.05），并且苦蕎淀粉組和苦蕎蛋白組均較好地恢復(fù)至空白組水平。

2.2 小鼠蛋白質(zhì)與脂肪消化率的變化

營養(yǎng)物質(zhì)消化率是機(jī)體從某種營養(yǎng)物質(zhì)中吸收的營養(yǎng)素占攝入營養(yǎng)素的比值，反映了食物營養(yǎng)物被消化酶分解、吸收的水平[18]。由表2可知，高脂組的蛋白質(zhì)和脂肪消化率均顯著低于空白組（P＜0.05），這是由于高脂飲食能使消化系統(tǒng)自由基生成增加，從而降低消化酶活性，使機(jī)體對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收下降。經(jīng)過喂食不同成分的飼料后各組消化率均有不同程度的降低，其中苦蕎淀粉組的蛋白質(zhì)和脂肪消化率較高脂組分別降低了9.76%和4.06%，苦蕎蛋白組分別降低了6.93%和2.05%，并均具有顯著差異（P＜0.05）。

表2 小鼠蛋白質(zhì)與脂肪的消化率（n＝3）Table 2 Protein and fat digestibility in mice (n= 3)

2.3 小鼠糞便中總膽汁酸和膽固醇水平的變化

表3 小鼠糞便中總膽汁酸和膽固醇的水平（n＝3）Table 3 Total bile acid and cholesterol contents in mice feces (n= 3)

肝臟通過膽固醇7-α羥化酶催化膽固醇氧化生成膽汁酸，膽固醇排出體外的主要形式即為膽汁酸。膽汁酸不僅可作為信號分子調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)的能量代謝，還有較強(qiáng)的抗菌作用，能調(diào)節(jié)機(jī)體的腸道微生物區(qū)系，抑制腸道有害細(xì)菌的增殖[19]。由表3可知，與高脂組相比，苦蕎蛋白組、苦蕎淀粉組、苦蕎黃酮組均能顯著增加總膽汁酸含量（P＜0.05），說明這些成分抑制了膽汁酸的重吸收；高脂膳食誘導(dǎo)后，糞便中膽固醇含量均有顯著升高（P＜0.05，空白組中未檢出，即為0，以此計(jì)算顯著性）。隨著苦蕎淀粉、苦蕎蛋白、苦蕎黃酮的攝入，膽固醇含量有不同程度的增加，其中苦蕎淀粉組小鼠糞便的膽固醇含量最高，其次是苦蕎蛋白組，表明苦蕎淀粉、苦蕎蛋白能影響膽固醇的代謝，抑制膽固醇的吸收。

2.4 苦蕎對小鼠腸道組織勻漿氧化還原指標(biāo)的影響

由表4可知，高脂膳食可顯著降低腸道組織勻漿液中SOD活力（P＜0.05），飼喂不同成分的飼料后，結(jié)腸、十二指腸的SOD活力均有顯著提高（P＜0.05）。T-AOC可以全面反映機(jī)體整體的抗氧化水平。高脂膳食誘導(dǎo)可導(dǎo)致小鼠結(jié)腸、十二指腸的T-AOC顯著下降，而各實(shí)驗(yàn)組的T-AOC均有所上升，其中苦蕎淀粉組的T-AOC最高，苦蕎蛋白組和苦蕎黃酮組的T-AOC次之。MDA是機(jī)體內(nèi)環(huán)境脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的終極代謝產(chǎn)物，其含量高低可以代表機(jī)體的脂質(zhì)過氧化水平，在一定條件下間接地揭示了細(xì)胞被破壞的程度[20-21]。高脂膳食誘導(dǎo)可引起小鼠結(jié)腸、十二指腸的MDA含量顯著上升（P＜0.05），而苦蕎蛋白組、苦蕎淀粉組和苦蕎黃酮組均可顯著抑制高脂飲食引起的小鼠結(jié)腸的脂質(zhì)過氧化（P＜0.05），苦蕎黃酮組也能顯著抑制十二指腸中的MDA含量上升。CAT活力反映整個(gè)機(jī)體的氧化應(yīng)激水平[22]，高脂膳食可顯著降低CAT的活力（P＜0.05），說明其抗氧化能力較弱，而喂養(yǎng)不同的飼料后CAT活力均顯著升高（P＜0.05），且苦蕎淀粉組的效果最佳，苦蕎蛋白組和苦蕎黃酮組次之。由此說明苦蕎蛋白、淀粉和黃酮均能保護(hù)機(jī)體抗氧化系統(tǒng)，改善高脂膳食引起的氧化應(yīng)激，且苦蕎蛋白組和苦蕎淀粉組的臟器抗氧化活性總體上均能恢復(fù)至空白組的水平。

表4 苦蕎對小鼠腸道組織抗氧化指標(biāo)的影響（n＝9）Table 4 Effect of tartary buckwheat on antioxidant indexes in intestinal tissues of mice (n= 9)

2.5 苦蕎對小鼠腸道菌群數(shù)量的影響

圖1 苦蕎對小鼠腸道菌群的影響（n＝3）Fig. 1 Effect of tartary buckwheat on intestinal fl ora in mice (n = 3)

由圖1可知，小鼠經(jīng)過高脂飲食誘導(dǎo)后腸道內(nèi)的有益菌（雙歧桿菌、乳酸菌、腸球菌）顯著減少（P＜0.05），有害菌（大腸桿菌）顯著增多（P＜0.05）；在經(jīng)過喂食含有苦蕎淀粉、苦蕎蛋白、苦蕎黃酮的飼料后，有益菌顯著增多（P＜0.05），有害菌則顯著減少（P＜0.05）。說明苦蕎淀粉、苦蕎蛋白、苦蕎黃酮均具有調(diào)節(jié)腸道菌群的功能，而且苦蕎淀粉組的效果最好。

通過平板計(jì)數(shù)以及生態(tài)生化實(shí)驗(yàn)對各組小鼠的腸道主要菌群（雙歧桿菌、乳酸菌、大腸桿菌、腸球菌）數(shù)量進(jìn)行檢測，二者結(jié)果的變化趨勢基本一致，即苦蕎蛋白組與苦蕎淀粉組的有益菌（雙歧桿菌、乳酸菌、腸球菌）數(shù)量均顯著高于高脂組（P＜0.05），有害菌（大腸桿菌）數(shù)量則顯著低于高脂組（P＜0.05）。表明苦蕎淀粉、苦蕎蛋白具有調(diào)節(jié)高脂膳食小鼠腸道菌群失衡的作用，從而一定程度抑制血脂的紊亂及組織的氧化應(yīng)激。

2.6 生理生化指標(biāo)與腸道菌群的相關(guān)性分析

表5 血脂指標(biāo)與腸道菌群數(shù)量的相關(guān)性分析（n＝3）Table 5 Correlation analysis between blood lipid indexes and intestinal microbial populations (n= 3)

從表5中可以得出，大腸桿菌數(shù)量與HDL-C含量呈負(fù)相關(guān)，與其他血脂指標(biāo)均呈正相關(guān)；雙歧桿菌、乳酸菌、腸球菌數(shù)量與HDL-C含量呈正相關(guān)，與其余指標(biāo)均呈負(fù)相關(guān)，表明HDL-C含量越高，有益菌數(shù)量越高，其中雙歧桿菌數(shù)量與TG含量極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）、與TC、LDL-C含量顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。

2.7 腸道代謝產(chǎn)物與腸道菌群及消化率相關(guān)性分析

表6 腸道菌群數(shù)量與腸道代謝物的相關(guān)性分析（n＝3）Table 6 Correlation analysis between intestinal microbial populations and intestinal metabolites (n= 3)

由表6可知，有益菌（雙歧桿菌、乳酸菌、腸球菌）數(shù)量與腸道代謝物呈正相關(guān)，有害菌（大腸桿菌）數(shù)量則與之相反；其中大腸桿菌菌數(shù)量與腸道代謝物含量呈負(fù)相關(guān)。

＝3）Table 7 Correlation analysis between digestibility and metabolites contents (n= 3)表7 消化率與代謝產(chǎn)物含量的相關(guān)性分析（n

由表7可知，蛋白質(zhì)、粗脂肪的消化率與總膽汁酸、膽固醇的排泄量呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），其中總膽汁酸含量與粗脂肪消化率呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），表明消化率越高，總膽汁酸和膽固醇的排泄量越低。由此可以說明苦蕎蛋白質(zhì)消化率低，且未消化的苦蕎蛋白質(zhì)可與膽汁酸及膽固醇吸附排除體外，可能從而干預(yù)了血脂代謝的紊亂。

2.8 腸道組織主要抗氧化指標(biāo)與腸道菌群相關(guān)性分析

表8 腸道組織主要抗氧化指標(biāo)與腸道菌群數(shù)量的相關(guān)性（n＝ 3）Table 8 Correlation analysis between gut antioxidant indexes and microbial populations (n= 3)

由表8可知，大腸桿菌數(shù)量與MDA含量呈正相關(guān)，與其他指標(biāo)均呈負(fù)相關(guān)，說明腸道中脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物含量越高，大腸桿菌數(shù)量越高；腸球菌、雙歧桿菌、乳酸菌數(shù)量與MDA含量呈負(fù)相關(guān)，與其他指標(biāo)均呈正相關(guān)，其中雙歧桿菌數(shù)量與T-AOC和CAT活力呈極顯著或顯著正相關(guān)（P＜0.01，P＜0.05）。

3 結(jié) 論

通過喂食小鼠含不同苦蕎組分的飼料，研究苦蕎對高脂膳食誘導(dǎo)小鼠腸道主要菌群數(shù)量及腸道組織器官抗氧化指標(biāo)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：苦蕎不同組分（蛋白、淀粉和黃酮類化合物）均能夠增加腸道益生菌（乳酸菌、雙歧桿菌、腸球菌）的數(shù)量，降低有害菌（大腸桿菌）的數(shù)量。其中，苦蕎蛋白組與苦蕎淀粉組的小鼠腸道中有益菌（雙歧桿菌、乳酸菌、腸球菌）數(shù)量均顯著高于高脂組（P＜0.05），有害菌（大腸桿菌）數(shù)量則顯著低于高脂組（P＜0.05）。同時(shí)，高脂膳食會導(dǎo)致小鼠體內(nèi)產(chǎn)生大量自由基，從而引起氧化應(yīng)激[23-25]，進(jìn)而顯著提高LDL-C、MDA含量，而表現(xiàn)機(jī)體抗氧化能力的T-AOC，SOD、CAT活力明顯降低（P＜0.05）。喂食苦蕎可以增加腸道內(nèi)的乳酸菌、雙歧桿菌水平，降低大腸桿菌水平，提高腸道組織中SOD活力、MDA含量、T-AOC等抗氧化指標(biāo)，降低血液TG、TC、LDL-C的含量，達(dá)到降低體脂、消除氧化應(yīng)激的目的。本研究發(fā)現(xiàn)苦蕎可以有效抑制高脂膳食引起的血脂紊亂及組織的氧化應(yīng)激，并且具有調(diào)節(jié)高脂膳食小鼠腸道菌群失衡的作用。同時(shí)，隨著苦蕎的攝入，小鼠糞便中總膽汁酸的分泌增加，即腸道對膽固醇的吸收減少。由此說明，苦蕎可以通過增加腸道內(nèi)膽汁酸的排泄，抑制腸道對膽汁酸的重吸收，進(jìn)而影響腸道對膽固醇的吸收，此外，膽汁酸具有一定的抑菌作用，腸道內(nèi)膽汁酸的增加也可以減少腸道中大腸桿菌的數(shù)量[25-27]。最后通過相關(guān)性分析可知，苦蕎蛋白可吸附膽汁酸與膽固醇，促進(jìn)其排泄，從而即調(diào)節(jié)血脂代謝又調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，而腸道菌群中益生菌比例增多和有害菌比例的降低又對血脂代謝調(diào)節(jié)與抑制氧化應(yīng)激有著一定促進(jìn)作用。因此，苦蕎蛋白對血脂代謝的調(diào)節(jié)作用可能與其促進(jìn)膽酸排泄、調(diào)節(jié)腸道菌群平衡、改善氧化應(yīng)激等有著密切關(guān)系。

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Effect of Dietary Supplementation of Tartary Buckwheat on Physiological Metabolism and Intestinal Flora in Mice with High-Fat Diet Induced Dyslipidemia

ZHOU Xiaoli, LIU Taiyi, YAN Beibei, WANG Hong, XIAO Ying, ZHOU Yiming*
(School of Perfume and Aroma Technology, Shanghai Institute of Technology, Shanghai 201418, China)

The objective of this work was to ascertain the effect of dietary supplementation of tartary buckwheat on the physiological metabolism and intestinal fl ora of dyslipidemic mice. For this purpose, a mouse model of dyslipidemia was created by feeding mice a high-fat diet (HFD). Changes in serum lipid metabolism-related indicators and the intestinal fl ora were determined respectively by high performance liquid chromatography and the plate count method and were correlated with each other. The results showed that HFD induced lipid metabolic disturbance and that both protein and starch from tartary buckwheat signif i cantly reduced serum lipid levels in dyslipidemic mice to almost normal values (P ＜ 0.05). The number of benef i cial intestinal bacteria (Bif i dobacterium, Lactobacillus, and Enterococcus) in the tartary buckwheat starch and protein intervention groups was significantly higher than in the HFD group (P ＜ 0.05), and the number of harmful bacteria (Escherichia coli) was signif i cantly lower (P ＜ 0.05). Furthermore, correlation analysis indicated that both tartary buckwheat starch and protein could adsorb bile acid and cholesterol and consequently promote their excretion, thereby regulating serum lipid metabolism and the intestinal microbial flora balance. Meanwhile, the increased proportion of intestinal priobiotic bacteria and the decreased proportion of harmful bacteria promoted lipid metabolism modulation and oxidative stress inhibition. Therefore, tartary buckwheat regulates blood lipid metabolism most likely by promoting bile acid salt excretion, regulating the intestinal fl ora balance, and improving oxidative stress.

tartary buckwheat; lipid metabolism; intestinal fl ora; starch; protein

10.7506/spkx1002-6630-201801026

TS218

A

1002-6630（2018）01-0172-06

周小理, 劉泰驛, 閆貝貝, 等. 苦蕎對高脂膳食誘導(dǎo)小鼠生理及腸道菌群的影響[J]. 食品科學(xué), 2018, 39(1): 172-177.

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201801026. http://www.spkx.net.cn

2016-12-26

國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（31371761）；國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目（31501437）；

上海市“化學(xué)工程與技術(shù)（香料香精技術(shù)與工程）”高原學(xué)科項(xiàng)目

周小理（1957—），女，教授，學(xué)士，研究方向?yàn)槭称沸沦Y源深度開發(fā)與利用。E-mail：zhouxl@sit.edu.cn

*通信作者簡介：周一鳴（1981—），男，副教授，博士，研究方向?yàn)楣δ苁称烽_發(fā)、食品加工與工藝。E-mail：zhouymsit@163.com

ZHOU Xiaoli, LIU Taiyi, YAN Beibei, et al. Effect of dietary supplementation of tartary buckwheat on physiological metabolism and intestinal fl ora in mice with high-fat diet induced dyslipidemia[J]. Food Science, 2018, 39(1): 172-177. (in Chinese with English abstract)

10.7506/spkx1002-6630-201801026. http://www.spkx.net.cn