如今,由高脂饮食导致的肥胖及其相关的慢性代谢疾病的发生率在全球范围内不断上升,成为全球最为关注的公共健康问题之一。越来越多的证据表明,肥胖及其相关的慢性代谢疾病的发病机制与肠道菌群失调有关。所以,调节肠道菌群被认为是预防和治疗肥胖的潜在靶点。通过使用益生菌或是功能性成分,如多酚物质,植物多糖、黄酮类物质等,来调节肠道微生物并改善肥胖及其并发症是比较有效的方法。沙棘作为药食同源的功能性植物,富含各种营养素和生物活性物质,例如多酚,类黄酮,有机酸,维生素C,多糖,不饱和脂肪酸和人体必需氨基酸等。有研究报道沙棘提取物能够降低血浆胆固醇,增加肠道益生菌,改善脂质代谢酶的活性,增强抗氧化能力以及降低慢性疾病的发病率。沙棘主要以果汁饮料、籽油和提取物等相关加工产品的形式进行消费,对沙棘全果的应用存在一定的局限性。而且考虑到加工过程会造成营养成分的损失,因此,对沙棘全果的相关研究具有很重要的意义。沙棘冻干粉采用低温冻干技术制成,保留了果皮,果肉,果油和籽油等绝大部分的营养成分,具有很强的生物功效。因此,本实验研究了沙棘冻干粉对高脂饮食小鼠的降脂减肥作用和肠道菌群的调节作用。主要内容和结果如下:(1)沙棘冻干粉对高脂饮食小鼠的降脂减肥作用。50只6周龄雄性C57BL/6小鼠在适应性饲养两周后,剔除异常小鼠,其余小鼠随机分为5组(n=8):正常对照组,高脂饮食组,沙棘冻干粉低剂量组,沙棘冻干粉中剂量组和沙棘冻干粉高剂量组,灌胃剂量分别为1.0 mg/(g.d.body weight)、2.0mg/(g.d.body weight)和4.0 mg/(g.d.body weight)。正常组给予基础饲料,其余各组给予高脂饲料,干预10周。实验期间记录小鼠体重、摄食量和生理状况,实验结束后测定肝重、脂肪重量、测定血清TC、TG、HDL-C、LDL-C以及肝脏TC和TG,并通过H&E染色观察脂肪和肝脏的组织病理学变化。结果表明,与正常对照组相比,高脂饮食组体重、Lee’s指数、脂肪重、肝重以及血清TC、TG、LDL-C水平均显著升高(p<0.05),说明高脂饮食能够导致小鼠肥胖和脂质代谢紊乱;沙棘冻干粉干预后小鼠体重、Lee’s指数、脂肪重、脂肪系数、肝重、肝系数、血清TC、TG、LDL-C水平以及肝TC和TG显著低于高脂饮食组(p<0.05);且H&E染色结果显示,与正常对照组相比,高脂饮食组脂肪组织细胞面积显著增大(p<0.05),且肝脏细胞有明显脂滴出现;沙棘冻干粉干预后能够抑制脂肪细胞面积增大和肝脏细胞中脂滴的形成,说明摄入一定量的沙棘冻干粉可以预防由高脂饮食引起的肥胖症,并缓解与肥胖相关的脂质代谢紊乱,而且高剂量组干预效果较好。(2)沙棘冻干粉对高脂饮食小鼠脂质代谢相关机制的影响。为了进一步探究沙棘冻干粉对高脂饮食小鼠降脂减肥效果的潜在分子机制,本研究采用实时荧光定量PCR技术,测定了附睾脂肪组织中脂质合成、储存相关基因(PPAR-γ、FAS、ACC和SCD1)和脂质代谢相关基因(HSL和C/EBP-α),以及肝脏中脂质合成相关基因(SREBP-1c、PPAR-γ、FAS和ACC)和脂质代谢相关基因(PPAR-α、CPT-1和ACOX)的mRNA表达水平。结果表明,沙棘冻干粉干预后能够下调SREBP-1c、PPAR-γ、ACC和SCD1基因的mRNA表达和上调HSL、CPT-1和ACOX基因的mRNA表达,说明沙棘冻干粉可通过抑制脂肪合成和加速脂肪分解来减少脂肪积累,进而改善高脂饮食诱导的肥胖与脂代谢紊乱。(3)沙棘冻干粉对高脂饮食小鼠肠道菌群和短链脂肪酸的影响。大量的研究发现,高脂饮食引起的脂代谢紊乱和肥胖与肠道菌群具有一定的关系。为了探究沙棘冻干粉对高脂饮食小鼠的降脂减肥作用与肠道菌群的关系,本研究检测了肠道微生物在门,科和属水平上微生物的相对丰度。结果表明,摄入沙棘冻干粉可以调节肠道菌群的组成,例如增加厚壁菌门/拟杆菌门的比例,降低有害细菌的相对丰度(Desulfovibrio)和增加有益细菌的相对丰度(Akkermansia和Bacteroides)。相关性分析结果显示,有益细菌(Akkermansia和Bacteroides)与编码脂肪氧化分解的基因呈正相关,与编码脂质合成和储存的基因呈负相关。有害细菌(Desulfovibrio)则恰好相反。此外,肠道菌群的变化对主要代谢产物-短链脂肪酸,例如乙酸,丙酸和丁酸,尤其是对丙酸的分泌具有显著影响。综上所述,沙棘冻干粉能够抑制高脂饮食诱导的肥胖症和相关的脂质代谢紊乱,而且对肠道菌群的组成和结构的调节与其降脂减肥的作用具有很大的影响。因此,沙棘冻干粉可作为潜在的益生元或功能性食品用于改善肥胖症和肥胖相关的代谢综合症。