炎症性肠病(IBD)是发生于胃肠内的一种慢性疾病,包括克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC)。炎症性肠病常见于发达的西方国家,但如今随着人们生活水平的不断提高,目前在亚洲IBD的发病率正逐步上升,严重影响着人们的健康和生活品质。因此研究炎症性肠病的形成原因及如何控制已经成为研究学者们关注的热点问题。许多研究表明,炎症性肠病的发生与肠道菌群有着密不可分的关系,主要表现在IBD患者体内氧化应激反应增强,促炎因子水平升高,肠道微生态失调。花青素是一种广泛存在于果蔬中的天然水溶性色素,已有许多研究表明其具有一定的营养和药用价值,在食品、医药、化妆品等方面具有巨大的应用前景。蓝莓含有丰富的花青素,因此本研究采用蓝莓冻果(Vaccinium uliginosum)作为实验原材料,提取其中的花青素;以易于诱导得炎症性肠病的雄性Sprague Dawley大鼠作为实验对象,采用2,4,6-三硝基苯磺酸灌肠构建炎症性肠病模型,同时膳食灌胃补充花青素提取物和柳氮磺胺吡啶,通过疾病活动指数和结肠的组织损伤评分判断蓝莓花青素对炎症性肠病的作用效果;通过研究大鼠体内抗氧化酶的活性,炎症因子和肠道菌群的结构组成,研究花青素改善炎症性肠病的作用机理,为花青素开发成具有保护和改善肠道健康作用的功能性食品提供科学的理论依据。首先,利用甲醇/甲酸/水的方法获得蓝莓花青素粗提取,然后通过大孔树脂,乙酸乙酯萃取的方法,除去酚酸等杂质,提纯花青素。最终所获得的花青素浓度为276±6.13 mg/100 g蓝莓。将花青素提取液真空冷冻干燥后,除去多余的水分,获得花青素膏状体。其次,通过TNBS诱导大鼠获得炎症性肠病大鼠模型,分别灌胃不同浓度的花青素(200 mg/kg和300 mg/kg)和SASP药物,研究花青素对炎症性肠病的作用。结果表明,花青素可以显著增加结肠炎大鼠的结肠长度(P<0.05),并且在第7天时,DAI分数逐步降低。对于结肠组织损伤,发现花青素可使结肠粘膜缓慢愈合,减轻炎症。与SASP组相比,300 mg/kg剂量的花青素作用效果与之较为相似(P>0.05)。再次,我们研究了花青素对大鼠氧化应激反应和炎症因子水平的影响。结果显示,模型组中的MPO活性和MDA含量分别为2.55±0.14 U/g组织湿重和3.54±0.55 nmol/mgprot。与对照组的MPO和MDA相比,其含量均增加了2倍多。花青素和SASP能明显降低由TNBS引起的MPO和MDA的增加(P<0.05),表明花青素能减少嗜中性粒细胞浸润到结肠,降低结肠黏膜的损伤。对于SOD和CAT的活性,结果显示花青素能增强SOD和CAT活性,增强其抗氧化能力,从而保护结肠黏膜免受TNBS的损伤。对于促炎和抗炎因子而言,TNBS能显著增加促炎因子TNF-α和IFN-γ的水平,减少抗炎因子IL-10的含量(P<0.05)。通过膳食补充花青素后,与模型组相比,促炎因子下降了2倍多,与对照组还有一定的差距(P<0.05),但抗炎因子升高了10倍多,且300 mg/kg剂量的花青素和SASP使IL-10的水平恢复至与对照组相似的水平(P>0.05)。最后,通过宏基因组测序从分子水平分析了花青素对各组大鼠肠道菌群结构和组成的影响。结果显示,炎症模型组中肠道菌群的Shannon指数低于对照组和其他灌胃组,而Chao指数高于对照组。说明TNBS诱导降低了大鼠肠道菌群的多样性,增加了其丰度,而花青素可以提高由TNBS引起的多样性下降。然后,在门的水平上分析了大鼠肠道菌群的物种分布。结果显示,在对照组中,厚壁菌门,拟杆菌门,变形菌门和蓝藻细菌的丰度分别为22.75%,70.54%,5.04%和1.3%;在模型组中,厚壁菌门、拟杆菌门和变形菌门的多样性分别为46.11%,36.36%和14.69%。与对照组相比,TNBS会导致厚壁菌门和变形菌门多样性上升,而拟杆菌门多样性下降。灌胃300mg/kg的花青素后,变形菌门的丰度为8.72%,显著降低了结肠炎大鼠肠道中变形菌门的多样性。此外,TNBS能增加肠道中脱硫弧菌和拟杆菌的含量,减少乳酸菌的数量,但是补充花青素后,显著降低了模型组中脱硫弧菌和拟杆菌的丰度,增加了乳酸菌的丰度,促进了肠道健康。综上,本研究表明,花青素可通过抑制氧化应激反应,调节炎症因子的水平和恢复肠道菌群的紊乱,发挥对炎症肠道的保护作用,从而改善炎症性肠病。该研究结果为花青素类的食品或功能性食品的开发和利用提供理论基础和科学依据。