索拉胶寡糖对小鼠肠道功能的调节作用研究

发布时间：2017-05-03 03:03

  本文关键词：索拉胶寡糖对小鼠肠道功能的调节作用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：索拉胶是由土壤杆菌ZX09分泌的一种结构新颖的水溶性胞外p-1,3-葡聚糖,研究发现其具有多种生物学活性。以索拉胶多糖作为多糖降解菌的筛选底物,我们分离了一株索拉胶降解菌株S09。索拉胶降解菌S09可以分泌β-1,3-1,4-葡聚糖酶、p-1,3-葡聚糖酶和索拉胶水解酶。其中索拉胶水解酶Sa1A可以特异性水解索拉胶,水解终产物是分子量和结构单一的索拉胶寡糖SO8。本课题进一步分析索拉胶寡糖S08的结构,并以C57BL/6J小鼠为实验动物,探索了索拉胶寡糖对小鼠肠道功能的调节作用。实验小鼠C57BL/6j在连续摄入含有索拉胶寡糖的食物后,相比摄取普通食物的小鼠,其排便量在第二、三、四周分别增加了93.7%,159.5%和87.5%,且粪便含水量也明显升高。盲肠组织壁重和盲肠内容物重占体重的百分比也分别升高了29.3%和65.7%。盲肠内短链脂肪酸和乳酸水平也得到了提高。高通量测序数据分析结果显示,索拉胶寡糖的摄入,改变了小鼠肠道内微生物群落结构,肠道内的两种主要益生菌数量也得到了提高,乳酸杆菌的数量提高了2.33倍,双歧杆菌的数量则比正常对照增加了7.06倍。实验小鼠C57BL/6j通过连续4天饮用含有4% DSS的饮用水建立急性溃疡性结肠炎(UC)模型,对索拉胶寡糖组小鼠进行连续6天每天20mg/kg剂量的索拉胶寡糖灌胃处理,结果显示,相比DSS模型组,通过索拉胶寡糖灌胃处理,小鼠DSS诱导的UC程度有所减轻,小鼠的疾病活动指数有所下降,结肠缩短情况有所缓解,结肠长度增加了29.5%。索拉胶寡糖降低了结肠的组织损伤和病理学改变程度,降低了结肠组织内隐窝结构破坏程度,减轻了小鼠炎症情况,抑制了结肠组织MPO活力的升高,MPO活力相比DSS组下降了51.1%。通过血常规检测,发现索拉胶寡糖改善了UC小鼠的贫血症状,减轻了小鼠脾脏的增大,脾脏重量指数相比DSS组下降了33.37%。RT-PCR分析结果显示索拉胶寡糖通过下调UC小鼠结肠组织内TNF-α mRNA的表达(下降至模型组的46.2%),减轻了小鼠的炎症反应。以上研究表明,索拉胶寡糖可以改善小鼠的肠道菌群,有作为一种益生元投入使用的潜能；索拉胶寡糖可以减轻急性结肠炎肠道损伤,有作为治疗结肠炎药物的应用潜能。
【关键词】：功能性寡糖 索拉胶寡糖 肠道微生物 益生菌 溃疡性结肠炎
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R965
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-19
• 1.1 寡糖的研究进展11-15
• 1.1.1 寡糖的结构和功能11
• 1.1.2 寡糖的来源11-13
• 1.1.3 寡糖的分离纯化13
• 1.1.4 寡糖的生物学活性13-15
• 1.2 肠道与疾病15-16
• 1.2.1 肠道的结构与功能15
• 1.2.2 肠道微生物与疾病15-16
• 1.3 索拉胶多糖及其寡糖16-17
• 1.3.1 索拉胶多糖16-17
• 1.3.2 索拉胶寡糖17
• 1.4 课题研究的意义、内容和方法17-19
• 2 索拉胶寡糖的制备19-33
• 2.1 实验材料19-21
• 2.1.1 实验试剂19-20
• 2.1.2 培养基配方20
• 2.1.3 实验仪器20-21
• 2.2 实验方法21-26
• 2.2.1 索拉胶多糖的制备21-22
• 2.2.2 索拉胶水解酶Sa1A的制备22
• 2.2.3 索拉胶寡糖的制备与分离纯化22-23
• 2.2.4 DNS法测定还原糖含量和酶活力23-24
• 2.2.5 苯酚硫酸法检测总糖含量24-25
• 2.2.6 酶水解索拉胶制备索拉胶寡糖条件优化25
• 2.2.7 索拉胶寡糖的结构及理化性质研究25-26
• 2.3 结果与讨论26-32
• 2.3.1 不同索拉胶浓度对水解反应的影响26-27
• 2.3.2 不同酶量对水解反应的影响27-28
• 2.3.3 索拉胶寡糖的红外图谱分析28
• 2.3.4 索拉胶寡糖的紫外光谱分析28-29
• 2.3.5 索拉胶寡糖的质谱分析29-30
• 2.3.6 索拉胶寡糖的核磁共振分析30-32
• 2.4 本章小结32-33
• 3 索拉胶寡糖对小鼠肠道菌群的影响33-48
• 3.1 实验材料33-35
• 3.1.1 实验试剂33-34
• 3.1.2 实验仪器34-35
• 3.1.3 实验动物35
• 3.2 实验方法35-40
• 3.2.1 索拉胶及其寡糖的制备以及食物的制作35-36
• 3.2.2 小鼠饲养36
• 3.2.3 实验样品采集36
• 3.2.4 组织切片制作与染色分析36-37
• 3.2.5 盲肠内容物微生物总DNA的提取37
• 3.2.6 DNA的PCR扩增37-38
• 3.2.7 盲肠内容物乳酸和短链脂肪酸测定38
• 3.2.8 荧光定量PCR检测38-39
• 3.2.9 MiSeq宏基因组测序39-40
• 3.2.10 统计方法40
• 3.3 结果与讨论40-46
• 3.3.1 索拉胶寡糖对小鼠体重、摄食量和排便量的影响40-41
• 3.3.2 索拉胶寡糖对小鼠肠道组织的影响41-42
• 3.3.3 索拉胶寡糖对小鼠盲肠重量以及盲肠内乳酸和短链脂肪酸的影响42-43
• 3.3.4 索拉胶寡糖对小鼠盲肠微生物菌群的影响43-46
• 3.4 本章小结46-48
• 4 索拉胶寡糖对肠道损伤修复的影响48-66
• 4.1 实验材料48-50
• 4.1.1 实验试剂48-49
• 4.1.2 实验仪器49-50
• 4.1.3 实验动物50
• 4.2 实验方法50-55
• 4.2.1 溃疡性结肠炎小鼠模型的建立50
• 4.2.2 疾病活动指数的评价50-51
• 4.2.3 样品采集51
• 4.2.4 血液学分析51-52
• 4.2.5 组织病理学分析52
• 4.2.6 髓过氧化物酶活力分析52-54
• 4.2.7 荧光定量PCR检测54-55
• 4.2.8 统计方法55
• 4.3 实验结果与讨论55-64
• 4.3.1 索拉胶寡糖对溃疡性结肠炎小鼠摄食量和摄水量的影响56-57
• 4.3.2 索拉胶寡糖对溃疡性结肠炎小鼠结肠长度和脾脏重量的影响57-58
• 4.3.3 索拉胶寡糖对溃疡性结肠炎小鼠疾病活动指数的影响58-60
• 4.3.4 索拉胶寡糖对溃疡性结肠炎小鼠血液学参数的影响60-62
• 4.3.5 索拉胶寡糖对溃疡性结肠炎小鼠结肠组织损伤及病理学的影响62-63
• 4.3.6 索拉胶寡糖对溃疡性结肠炎小鼠结肠内髓过氧化物酶活力的影响63-64
• 4.3.7 索拉胶寡糖对溃疡性结肠炎小鼠结肠内TNF-a表达的影响64
• 4.4 本章小结64-66
• 5 结论与展望66-68
• 5.1 研究小结66-67
• 5.2 本文创新点67
• 5.3 本课题的发展趋势67-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-76
• 附录76

【共引文献】

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1 吴琳娟;陈艺勤;张玲;庞杰;;低分子糖抗肿瘤活性的研究进展[J];精细与专用化学品;2010年06期

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本文编号：342178