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肥胖是一种慢性代谢病,机体新陈代谢和能量消耗失去平衡是肥胖发生的根本原因。肠道是调节代谢的中心,代谢失调可能始于肠道,以往研究表明食物中的天然膳食因子,通过饮食干预的方式可调节肠道微生态平衡,从而改善肥胖。κ-卡拉胶(κ-CGN)是一种不可消化的大分子多糖,具有可溶性膳食纤维的基本特征,可能具有调节肠道生态平衡的潜能。因此本研究以不同剂量的κ-卡拉胶干预高脂饮食小鼠,研究了κ-卡拉胶对高脂饮食诱导的肥胖小鼠体重体脂、血糖血脂、炎症、肠道屏障、肠道菌群及其代谢产物SCFAs的影响,明确κ-卡拉胶对食源性肥胖的作用并初步探讨其中的可能机制,为卡拉胶在饮食中的作用研究提供一定的理论依据。将8周龄小鼠随机分为四组:正常低脂饮食的对照组(ND);高脂饮食对照组(HFD);低剂量卡拉胶(0.2%w/wκ-CGN)干预组(LCGN);高剂量卡拉胶(1%w/wκ-CGN)干预组(HCGN)。干预时长8周,每周记录小鼠体重及食物摄入量。第16周检测小鼠肥胖相关表型:FBG、OGTT、血脂、脏器质量、肝脏及脂肪组织病理切片;采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清INS、LPS、IL-6、TNF-α水平。检测肠道微环境及其代谢产物SCFAs:小肠组织AB-PAS染色,结肠组织H&E染色;采用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)和蛋白质印迹法(WB)检测结肠组织中肠道紧密连接蛋白ZO-1、Occludin的mRNA及蛋白表达水平;最后,基于Illumina MiSeq高通量测序平台对小鼠结肠内容物进行16S rRNA基因的V3-V4区测序及生物信息学分析;基于GC-MS的靶向代谢组学分析粪便SCFAs含量变化。LCGN和HCGN组中小鼠体重体脂、血脂及空腹血糖值均显著低于HFD组(P<0.05);并且LCGN显著降低了高脂饮食小鼠血糖曲线下面积(AUC)(P<0.01),而HCGN组中未见显著差异。通过对小鼠机体内炎症因子的检测发现,LCGN减轻了高脂饮食小鼠肝脏中的炎症浸润及TNF-α的表达,同时显著降低血清TNF-α的含量(P<0.05),而HCGN增加了肝脏中TNF-α的表达及血清TNF-α的含量,但与高脂饮食对照组无显著差异。检测小鼠肠道屏障功能结果显示,LCGN和HCGN均降低高脂饮食小鼠血清LPS含量,增加肠道粘液的分泌,隐窝深度(P<0.05)及肠屏障基因(ZO-1、Occludin)的表达,改善了小鼠肠道屏障功能。小鼠粪便微生物测序结果分析显示,加入LCGN和HCGN均改变了高脂饮食小鼠肠道菌群的组成,降低了Firmicutes/Bacteroidetes的比值,及变形菌门的(Proteobacteria)和脱铁杆菌门(Deferribacteres)的相对丰度,增加了疣微菌门(Verrucomicrobia)的相对丰度,且LCGN与ND组小鼠肠道菌群组成结构有更高的相似性。与HFD组相比,LCGN和HCGN均可促进Akkermansia、Faecalibaculum、Roseburia、Bifidobacterium等短链脂肪酸SCFAs产生菌的相对丰度,增加短链脂肪酸的含量。本研究结果表明,κ-卡拉胶可通过调节高脂饮食诱导的肥胖小鼠肠道菌群结构,增加肠道菌群代谢产物短链脂肪酸的含量,改善由高脂饮食造成的体重过度增长、脂肪堆积、血脂血糖紊乱、机体炎症及肠道屏障功能,对肥胖的发生有一定的抑制作用。