By Qing Ai, Ph.D..
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2021 年 Research Diets 科学家与英国 Pontifex 作者团队合作共同于MDPI 营养专刊上发表关于膳食纤维对动物体影响的最新科研结果，其首次报导添加洋车前草和菊粉至纯化饲料对动物体内碳水化合物转运和代谢蛋白标志物基因表达水平的影响。
图 1. Pontifex 作者团队使用 Research Diets 低脂饲料 D12450J，以及各类添加可溶与不可溶纤维的衍生纯化饲料配方。LF: low-fat; In: Inulin; Psy: Psyllium;
图 2. Pontifex 作者团队的实验设计，团队在实验开始前以谷物饲料喂饲 C57BL/6 小鼠至 10 周龄，目的使小鼠个体发展成一般的肠道菌株。
Pontifex 团队指出根据实验结果，十周实验期间后低脂纯化饲料与处理组间在体重和食物摄入量没有明显不同（原文图一)。
然而，作者团队发现可溶性纤维添加组的大肠长度和盲肠重量呈现显着增加，这意味着肠道上皮细胞和细菌细胞的增殖。有趣的是这现象在添加洋车前草的纯化饲料组更为突出（LFPsy 及 LFInPsy, 原文图二
仅有菊粉和洋车前草同时添加组出现显著降低的肝脏甘油三酯水平（LFInPsy），这可能是受益于菊粉和洋车前草共同的作用。通常来说，膳食纤维具有降低甘油三酯能力，这与低纤维饲料组(LF) 显示出更高甘油三酯水平一致。 然而，仅有LFInPsy显著降低的结果表明纤维的种类比纤维的数量更重要 。肝组织 H&E 染色切片结果同样表明所有添加膳食纤维组的脂滴形成和巨噬细胞浸润明显减少（原文图二）。
肠道菌群多样性比较结果显示 α- 多样性在所有组之间没有显着差异。然而 β - 多样性表明四组中微生物群落出现明显差异。同时，在含有洋车前草的饲料组中拟杆菌门/厚壁菌门的比值（B/F）更高。通常，低 B/F或高 F/B 比值与较高的体重或 BMI 相关 （原文图三）。
在肠道菌的属水平组成上，菌群变化明显。其中，在含有洋车前草的饲料组中， 与血糖和2型糖尿病负相关的细菌 - Parasutterella 和 Akkermansia ，数量明显增加; 而与血糖和2型糖尿病呈正相关的 Enterorhabdus、Odoribacter 和 Lachnoclostridium 属细菌在含有洋车前草组则呈现显着减少。 这表明洋车前草可能会在一定程度上改变细菌环境，使其更具保护性和潜在的抗肥胖特性 （原文图四）。
实验结果同样显示双歧杆菌的数量随着菊粉含量增加而变高，而这现象并未见于低脂饲料 (LF) 与只有添加洋车前草组 (LFPsy)。此外，只有添加洋车前草组 (LFPsy) 有著显著降低的短链脂肪酸水平，这与洋车前草不易发酵的观点一致。 这些结果表明纤维的种类对于单个细菌来说可能比种类的数量更重要 （原文图四与图五） 。
与低脂饲料 (LF) 与添加菊粉组 (LFIn) 相比，添加洋车前草组 (LFPsy 及 LFInPsy) 肠道中与碳水化合物转运和代谢相关基因，以及果糖代谢酶基因表达水平明显降低（原文图六）。
与低脂饲料 (LF) 与添加菊粉组 (LFIn) 相比，添加洋车前草组 (LFPsy 及 LFInPsy) 肝脏内与脂肪生成基因表达水平呈现明显下调（原文图七）。
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相较于纯纤维素纯化饲料，菊粉和洋车前草添加组的肝脏染色切片更为健康，指出其拥有通过食源诱导模式改善早期肝脂肪变性迹象。因此，结果表明菊粉和洋车前草对于肝脏具有不同的保护作用。
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尽管有证据表明所有的膳食纤维的添加都具有肝保护作用，但含有洋车前草的饮食具有最大的调节碳水化合物摄取和代谢的能力。
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同时，不同的膳食纤维对肠道细菌作用不同。因此，对于肠道微生物组研究来说，纯化饲料中的膳食纤维的选择非常重要。
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此篇发表的创新处为其首次报导添加洋车前草和菊粉物质对受测动物体内碳水化合物转运和代谢蛋白标志物表达水平的影响。
相关 OpenSource ® 饲料配方列表
| OpenSource ® 饲料配方 | 配方描述 |
|---|---|
| D12450J | 10 Kcal% 低脂纯化饲料 |
| D18012101 | 10 Kcal% 低脂纯化饲料 (50 克纤维素和 75 克菊粉/4057 Kcal) |
| D19051001 | 10 Kcal% 低脂纯化饲料 (50 克纤维素和 75 克洋车前草/4057 Kcal) |
| D19051002 | 10 Kcal% 低脂饲料 (50 克纤维素, 37.5 克洋车前草, 37.5 克菊粉/4057 Kcal) |
Reference:
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Pontifex, M.G.; Mushtaq, A.; Le Gall, G.; Rodriguez-Ramiro, I.; Blokker, B.A.; Hoogteijling, M.E.M.; Ricci, M.; Pellizzon, M.; Vauzour, D.; Müller, M. Differential Influence of Soluble Dietary Fibres on Intestinal and Hepatic Carbohydrate Response. Nutrients 2021, 13, 4278. https://doi.org/10.3390/nu13124278
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