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本文“Anti-obesity Effects of SCOBY Jackfruit Beverages and Their Influence on Gut Microbiota”在期刊Exploratory Research and Hypothesis in Medicine上发表。
投稿:2021年12月5日;修回:2022年5月10日;接受:2022年5月13日;上线:2022年6月2日
研究背景和目的
马来西亚是东南亚地区中肥胖占比最高的国家,“超重”和“肥胖”的人数约占总人口一半,并呈逐渐上升趋势。而肥胖带来的健康危害是目前亟待解决的全球问题,如何寻找一种健康有效的治疗方法来减轻减肥药物带来的副作用及预防肥胖相关疾病是迫切需要的。
近年来,多项研究聚焦于肠道菌群与肥胖之间的相互作用,研究结果证实肥胖会影响消化道内定植菌群,进而影响免疫系统,导致肠道菌群参与能量提取、肠粘膜通透性和系统性炎症及代谢发生改变,其中,与肠道微生物代谢物相关的短链脂肪酸(SCFAs)被认为是饮食相关肥胖的潜在治疗靶点,SCFAs是一种由肠道微生物产生的能量代谢物,可增加结肠细胞的增殖及代谢活性,对炎症和动脉粥样硬化起防御作用,而肠道菌群的失调会使其发生很大改变。
菠萝蜜(Artocarpus heterophyllus L.)是一种高产水果作物,菠萝蜜的叶子被认为具有宝贵的药理作用,如抗糖尿病,抗炎,抗菌等,菠萝蜜中富含丰富的植物营养素,包括酚类化合物(类黄酮)、维生素(A、C、核黄素和硫胺素)、矿物质(钾、铁、锌和烟酸)等。马来西亚农业研究与发展研究所(MARDI)开发出一种生物发酵工艺,使用精选的红茶联合菌种(由酵母和细菌共生培养物(SCOBY)组成)生产出一款发酵菠萝蜜营养素饮料。SCOBY菠萝蜜饮料具有更高的营养价值,其富含具有微生物活性的有机化合物和次级生产代谢产物。
故本文的研究目的是探讨SCOBY菠萝蜜饮料作为一种天然减肥治疗剂的效果,以及饮用SCOBY菠萝蜜饮料对肠道菌群的影响。
研究方法和结果
将30只小鼠随机分为5个组:1)正常饮食组(Normal);2)高脂饮食组(C-);3) 高脂饮食+奥利司他组(减肥药物)(C+);4)高脂饮食+SCOBY菠萝蜜果泥组(JP);5)高脂饮食+SCOBY菠萝蜜叶组(JL)。除正常饮食组外,其余各组小鼠均高脂饮食3个月,使其肥胖指数(体重比正常饮食小鼠至少增加20%),其后两个月然后分别给予奥利司他(10 mg/kg)、SCOBY菠萝蜜饮品 (2 mL/kg)治疗。治疗过程中监测体重和血糖水平,治疗完成后,收集血液、粪便及小鼠样本进行检测。
结果显示:
(1)SCOBY菠萝蜜饮料对肥胖小鼠有较好的减重效果,长时间喂养饮品未对肥胖小鼠的血糖水平造成不良影响;
图1 一项针对高脂饮食小鼠的抗肥胖研究,在两个月的时间内给予不同的治疗
(2)SCOBY菠萝蜜饮料可使促炎细胞因子TNF-α和IL6以及炎症趋化因子TGF-β1和CCL2表达水平显著下调;
图2 为期两个月的各种治疗中高脂饮食喂养小鼠的血液学特征
(3)饮用SCOBY菠萝蜜饮料的肥胖小鼠其生成短链脂肪酸的含量显著增加;
图3 为期两个月的各种治疗中高脂饮食小鼠的短链脂肪酸特征
(4)对不同饮食的小鼠粪便中肠道菌群进行16S rRNA宏基因组测序后发现,在不同的饮食干预中发现了不同的肠道菌群组成,其中厚壁杆菌门和拟杆菌门是肠道菌群中检测到的两个主要菌群。SCOBY菠萝蜜饮料喂养的小鼠其拟杆菌门的相对丰度增加,同时厚壁杆菌门减少,从而导致肥胖小鼠的拟杆菌门:厚壁杆菌门的比例增加,肠道优势菌群也增加。
图4 为期两个月的各种治疗中对高脂肪饮食小鼠的肠道微生物组进行宏基因组分析
总结与展望
在喂养SCOBY菠萝蜜饮料的肥胖小鼠中,与目前市场减肥药物奥利司他相比,体重明显减轻,肠道炎症反应减轻,细胞代谢SCFAs基因表达的得到改善,优势肠道菌群增加。血液和组织病理学分析也证实,饮用SCOBY菠萝蜜饮料是安全的,未观察到副作用产生。研究结果提示SCOBY菠萝蜜饮料有可能成为一种新的更天然的治疗策略。
引用本文:
Koh SP, Sew YS, Sabidi S, Maarof S, Sharifudin SA, Abdullah R. Anti-obesity Effects of SCOBY Jackfruit
Beverages and Their Influence on Gut Microbiota. Explor Res Hypothesis Med.
2023;8(1):14-24. doi: 10.14218/ERHM.2021.00072.
原文链接:https://www.xiahepublishing.com/2472-0712/ERHM-2021-00072
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通讯&第一作者:
Soo Peng Koh
马来西亚农业研究与发展研究所(MARDI),食品科学与技术研究中心。
Exploratory Research and Hypothesis in Medicine简介
英文期刊Exploratory Research and Hypothesisin Medicine (ERHM, eISSN: 2472-0712)是华誉出版社(Xia & He Publishing Inc., XHP)旗下医学研究期刊,于2016年3月正式创刊,主要发表原创性的探索性研究论文和前沿综述,聚焦于新颖发现及支持医学中新假设的最新科学进展,尤其侧重于流行病学、传染病、癌症、心血管疾病、人工智能和机器学习等领域。
期刊主题
ERHM收录的探索性研究不一定要有复杂或完整的结论,但要求该研究具有可靠的数据支持,方法合理,结果真实可信。ERHM收录的内容涉及医学研究所有领域,包括但不限于:
诊断、治疗或预防疾病的新方法和新概念
所有疾病和疾病机制的新发现
疾病的风险与预后因素
临床范例和治疗方法的变化
可以帮助增进科学理解的尖端技术
可能会改变特定领域当前思维的初步发现
主创团队
Prof. Lanjing Zhang
Department of Pathology, Princeton Medical Center/Rutgers University
Plainsboro, USA
Dr. Christopher Brooks
R&D Department, Stemline Therapeutics, Inc.
New York, USA
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