褐藻寡糖在制备改善肠道菌群紊乱制品中的应用

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1.本发明属于医药应用技术领域，具体涉及褐藻寡糖在制备改善肠道菌群紊乱制品中的应用。


背景技术：

2.肠道菌群是人体的重要组成部分，正常成年人肠道菌群的总重量约1～2kg，其细胞总量几乎是人体自身细胞的10倍，其编码的基因数量是人体自身基因的100多倍。肠道菌群基因组信息的总和被称为“肠道宏基因组”，是控制人体健康的“人类第二基因组”，与人体的基因组一起，通过与环境条件的相互作用，影响人体的生理代谢。目前，肠道菌群已被报道与多种疾病相关，如肥胖、糖尿病、心脑血管疾病、癌症、自闭症、抑郁症等。因此，通过肠道调控健康，成为近年来营养健康研究的热点。饮食是影响肠道健康的最重要的因素之一，调节肠道健康成为功能食品开发重要的落脚点。
3.褐藻是世界上最常食用的海藻之一。褐藻胶是褐藻提取物中最重要的活性成分，其比例约占褐藻干重的10％-40％。中国是褐藻来源褐藻胶主要的生产国之一，褐藻来源的褐藻胶产量己位居世界前列。特别是甘露糖醛酸寡糖(mos)和古罗糖醛酸寡糖(gos)这两种褐藻胶的酶解产物，具有抗炎、抗胰岛素抵抗、抑制肥胖、神经保护作用等生物活性，但其对于肠道微生物种类的影响情况还未见有报道。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是甘露糖醛酸寡糖(mos)和古罗糖醛酸寡糖(gos)这两种褐藻胶的酶解产物对于肠道微生物种类的影响情况还未见有报道。
5.为解决上述问题，本发明通过研究发现甘露糖醛酸寡糖和古罗糖醛酸寡糖能够不同程度地上调盲肠中短链脂肪酸产生或抗炎有关的有益菌，下调够导致炎症反应或破坏肠道屏障的有害菌的相对丰度，有效改善和调节肠道菌群，进而改善肠道菌群失衡引起的其他疾病。
6.为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现，褐藻寡糖在制备改善肠道菌群紊乱制品中的应用，其中所述褐藻寡糖为甘露糖醛酸寡糖和/或古罗糖醛酸寡糖。
7.甘露糖醛酸寡糖(mos)和古罗糖醛酸寡糖(gos)能够调节肠道菌群的结构和组成，其中，gos能够通过限制沃氏嗜胆菌的生长，减少炎症和增强肠道屏障；mos通过上调有益菌属、下调致病菌丰度，增加短链脂肪酸的产生、增强肠道屏障、减少炎症。
8.进一步的，所述制品中甘露糖醛酸寡糖和/或古罗糖醛酸寡糖的纯度不低于80％。保证治疗过程中药物的主体成分稳定，以维持疗效。
9.进一步的，所述制品中甘露糖醛酸寡糖和/或古罗糖醛酸寡糖的使用剂量为200mg/kg/d。其中，浓度范围为50-800mg/kg/d均可，但200mg/kg/d为最佳剂量。
10.甘露糖醛酸寡糖和/或古罗糖醛酸寡糖在制备改善高尿酸血症致肠道菌群紊乱制品中的应用。
11.高尿酸血症(hua)是一种由嘌呤代谢紊乱或尿酸(ua)排泄障碍引起的代谢性疾病。随着生活方式及饮食结构的改变，全球高尿酸血症患病率逐年增高，中国高尿酸血症的患病率已达17.4％。高尿酸血症是导致心血管疾病、肾脏疾病和代谢综合征的危险因素。目前临床上使用的降尿酸药物xod抑制剂(如别嘌醇和非布司他)和促尿酸排泄剂(如苯溴马隆)虽然药效明显，但伴随着肝功能损害等毒副作用。因此，开发有降尿酸效果的天然活性物质是近年来的研究重点和热点。
12.研究表明，肠道菌群与高尿酸血症的发生发展密切相关。肠道菌群可以分泌黄嘌呤氧化酶参与嘌呤代谢，除此之外，它还可以通过乙酸、丙酸、丁酸等代谢产物调节尿酸转运蛋白的蛋白表达，从而影响尿酸的肠道排泄。已有证据显示hua患者与正常个体的肠道菌群组成存在差异，而肠道菌群失衡会引起ua排泄紊乱和炎症相关信号通路激活，导致更严重的hua。鉴于肠道菌群紊乱与高尿酸血症发展的密切关系，恢复高尿酸血症患者肠道菌群的紊乱被认为是改善高尿酸血症的重要途径之一。另外，尿酸是一种强促炎反应的物质，持续性高尿酸血症会引起其在人体各个器官沉积，导致全身炎症反应和肾脏炎症现象，进一步加重hua。作为具有抗炎作用的活性物质，甘露糖醛酸寡糖(mos)和古罗糖醛酸寡糖(gos)对高尿酸血症具有潜在的改善作用，即通过肠道菌群的调节功能来改善高尿酸血症，为治疗高尿酸血症提供了新的药物选择，对于高尿酸血症的防治和肠道菌群紊乱的调节具有重要的指导意义。
13.本发明的有益效果是：
14.(1)本发明开拓性地提供了甘露糖醛酸寡糖和古罗糖醛酸寡糖在改善肠道菌群紊乱中的应用，对于进一步的应用研究奠定了基础。
15.(2)给出了甘露糖醛酸寡糖和古罗糖醛酸寡糖在改善高尿酸血症致肠道菌群紊乱中的应用。对于高尿酸血症，甘露糖醛酸寡糖和古罗糖醛酸寡糖能够不同程度地上调盲肠中短链脂肪酸产生或抗炎有关的有益菌，下调够导致炎症反应或破坏肠道屏障的有害菌的相对丰度，有效改善和调节肠道菌群，进而通过对肠道菌群的作用有效改善高尿酸血症。
16.(3)开发了甘露糖醛酸寡糖和古罗糖醛酸寡糖的潜在应用价值，对于改善高尿酸血症致肠道菌群紊乱具有重要的指导意义。
附图说明
17.图1为正常组、模型组、gos组和mos组中小鼠肠道菌群nmds分析结果。
18.图2为正常组、模型组、gos组和mos组中小鼠肠道菌群asvs的venn图。
19.图3为正常组、模型组、gos组和mos组中小鼠肠道菌群门水平的物种丰度。
20.图4为正常组、模型组、gos组和mos组中小鼠肠道菌群属水平的物种丰度。
21.图5为正常组、模型组、gos组和mos组中小鼠肠道菌群差异物种分析。a.n vs.m差异物种分析；b.gos vs.m差异物种分析；c.mos vs.m差异物种分析；d.gos vs.mos差异物种分析。
22.图6为正常组、模型组、别嘌呤醇组、古罗糖醛酸寡糖(gos)组和甘露糖醛酸寡糖(mos)组中小鼠血清尿酸水平。
具体实施方式：
23.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.本发明提供了一种甘露糖醛酸寡糖和古罗糖醛酸寡糖在改善高尿酸血症致肠道菌群紊乱中的应用。
25.更具体地，所述的甘露糖醛酸寡糖和古罗糖醛酸寡糖能够不同程度地上调盲肠中短链脂肪酸产生或抗炎有关的有益菌，下调够导致炎症反应或破坏肠道屏障的有害菌的相对丰度，有效改善和调节肠道菌群，进而通过对肠道菌群的作用有效改善高尿酸血症。
26.下面结合具体的实施例对本发明提供的甘露糖醛酸寡糖和古罗糖醛酸寡糖在改善高尿酸血症致肠道菌群紊乱中的应用及其作用效果进行具体说明。
27.实施例1-3
28.实施例1-3分别提供了甘露糖醛酸寡糖和古罗糖醛酸寡糖在改善高尿酸血症致肠道菌群紊乱中的应用，实施例1-3中对应的甘露糖醛酸寡糖和古罗糖醛酸寡糖的使用剂量为200mg/kg。
29.为了验证甘露糖醛酸寡糖和古罗糖醛酸寡糖的作用及其剂量对于高尿酸血症小鼠肠道菌群及血清尿酸水平的影响，进行了如下实验：
30.实施例1：高尿酸血症小鼠模型的建立、给药与取材方法
31.1.实验动物
32.雄性balb/c小鼠55只，体重18-20g，购自北京维通利华有限公司，证照号：no.110011210108588071。饲养在标准环境的房间内，恒温22-25℃、相对湿度40％
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60％。小鼠分笼饲养，自由饮水、饮食。动物实验获得中国海洋大学食品科学与工程学院动物实验伦理委员会批准(spxy2021080501)。
33.2.药物与试剂
34.褐藻寡糖(青岛博智汇力)；氧嗪酸钾(po)、别嘌呤醇(上海源叶)；动物饲料(南通特洛菲)。
35.3.实验方法
36.小鼠适应性喂养7d后，将动物随机分为正常对照组(n组，11只)和造模组(44只)，造模组摄食25％酵母浸粉饲料，每2天1次上午9点开始腹腔注含氧嗪酸钾(200mg/kg
·
bw/2d)的0.5％cmc-na溶液，连续4周诱导高尿酸血症。同时正常组摄食正常饲料，每2天1次腹腔注射等体积0.5％cmc-na。造模成功后，将造模组随机分成4组(每组11只)：高尿酸血症模型对照组(m组)、别嘌呤醇组(al组)、古罗糖醛酸寡糖组(gos组)、甘露糖醛酸寡糖组(mos组)。第5周开始受试物干预到第8周，采用边造模边干预，造模方式如之前。干预期间，下午3点开始，n组和m组分别灌胃蒸馏水(10ml/kg)，al组灌胃阳性药物别嘌呤醇(10mg/kg)，gos组灌胃古罗糖醛酸寡糖(200mg/kg)、mos组灌胃甘露糖醛酸寡糖(200mg/kg)。第8周末次给药后第二天将小鼠处死。小鼠摘眼球取血，颈椎脱臼处死。血液样品静置，待分层后于4℃、7500rpm离心15min获得血清，于-80℃保存。取盲肠内容物于冻存管，-80℃保存。上述各组灌胃、腹腔注射给药均按照0.1ml/10g进行。
7_group、candidatus_soleaferrea等，改善色氨酸代谢的益生菌clostridia_ucg-014。对比gos和mos组中的差异菌群(图5d)，gos组中candidatus_soleaferrea菌属显著富集，此菌在糖尿病模型鼠中与结肠tnf-α及il-1β炎症因子水平呈负相关；mos组中bifidobacterium、clostridia_ucg-014显著富集，其中益生菌双歧杆菌bifidobacterium能抑制人体有害细菌的生长，抵抗病原菌的感染，合成人体需要的维生素，促进人体对矿物质的吸收，产生短链脂肪酸、刺激人体免疫系统；clostridia_ucg-014与色氨酸代谢相关，且其丰度与alt和ast水平之间存在负相关，与护肝作用相关。综上结果，m组中有益菌丰富下降，与炎症相关菌属丰富增加，而gos通过限制沃氏嗜胆菌的生长，减少炎症、增强肠道屏障，mos通过上调有益菌属、下调致病菌丰度，增加短链脂肪酸的产生、减少炎症、增强肠道屏障。且gos、mos对菌群的调节作用不同，mos的效果优于gos。
45.结论：甘露糖醛酸寡糖(mos)和古罗糖醛酸寡糖(gos)能调节肠道菌群的结构和组成，同时上调有益菌属、下调致病菌丰度，逆转高尿酸血症所引起的肠道菌群紊乱。
46.实验:3：对实验一取到的血清进行血清尿酸水平检测
47.1.药物与试剂
48.尿酸检测试剂盒，购自南京建成生物工程研究所，货号为c012-2-1。
49.2.实验方法
50.将上述离心取得的血清置于冰上，分别按照南京建成试剂盒说明书检测小鼠血清尿酸水平，结果如图6所示。
51.3.实验结果
52.由图6可以看出，与正常组比较，模型组血清尿酸水平显著升高，提示造模成功。与模型组比较，别嘌呤醇、甘露糖醛酸寡糖(mos)和古罗糖醛酸寡糖(gos)均能显著降低血清尿酸水平(w《0.01)。
53.结论：基于本发明提供的使用剂量，褐藻寡糖能显著降低hua小鼠尿酸水平，改善高尿酸血症。
54.综上所述，本发明提供了一种甘露糖醛酸寡糖和古罗糖醛酸寡糖在改善高尿酸血症致肠道菌群紊乱中的应用。所述的甘露糖醛酸寡糖和古罗糖醛酸寡糖能够不同程度地上调盲肠中短链脂肪酸产生或抗炎有关的有益菌，下调够导致炎症反应或破坏肠道屏障的有害菌的相对丰度，有效改善和调节肠道菌群，进而通过对肠道菌群的作用有效改善高尿酸血症。本发明开发了甘露糖醛酸寡糖和古罗糖醛酸寡糖的潜在应用价值，也为治疗高尿酸血症提供了新的药物选择，对于高尿酸血症的防治和肠道菌群紊乱的调节具有重要的指导意义。
55.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。