Предмети

Резюме

Передумови:

Запропоновано зміни у складі мікробіоти кишечника, відомі як дисбіоз, що сприяють розвитку ожиріння, підтримуючи потенційний інтерес поживних речовин, які діють на мікроби кишечника, щоб мати сприятливий ефект на енергетичний метаболізм господаря. Незасвоювані ферментовані вуглеводи, присутні в злаках, можуть бути цікавими поживними речовинами, здатними впливати на склад кишкової мікробіоти.

Завдання та дизайн:

Завданням цього дослідження було перевірити пребіотичну ефективність арабіноксиланових олігосахаридів (AXOS), приготованих із пшеничних висівок, за харчовою моделлю ожиріння, асоційованої з хронічним низькотемпературним системним запаленням. Мишей годували контрольною дієтою або дієтою з високим вмістом жиру (ВВ), або ВЧ-дієтою, доповненою AXOS протягом 8 тижнів.

Результати:

Добавки з AXOS спричиняють збільшення сліпої кишки та товстої кишки, пов’язане з важливим біфідогенним ефектом. Це підвищило рівень циркулюючих сатіетогенних пептидів, що виробляються товстою кишкою (пептид YY та глюкагоноподібний пептид 1), і послідовно протидіяло HF-індукованому приросту маси тіла та розвитку жирової маси. Індукована ВЧ гіперінсулінемія та оцінка моделі гомеостазу інсулінорезистентності зменшувались при годуванні AXOS. Крім того, AXOS знижував HF-індуковану метаболічну ендотоксемію, інфільтрацію макрофагів (F4/80 мРНК) у жировій тканині та інтерлейкін 6 (IL6) у плазмі. Білки щільного з’єднання (zonula occludens 1 і claudin 3), змінені після годування ВЧ, регулюються за допомогою лікування AXOS, припускаючи, що нижчий запальний тонус був пов’язаний з поліпшенням бар’єрної функції кишечника.

Завершення:

У сукупності ці висновки дозволяють припустити, що специфічні неперетравлювані вуглеводи, вироблені із таких злаків, як AXOS, становлять перспективну пребіотичну поживну речовину для контролю ожиріння та пов'язаних з цим метаболічних розладів.

Вступ

Результати

Добавки з AXOS зменшують збільшення маси тіла, споживання калорій та розвиток жирової маси

Еволюція маси тіла ( до ), збільшення маси тіла ( b ), калорійність ( c ) і вага придатка яєчка ( d ), підшкірна жирова тканина ( і ) та вісцеральний ( F ) від мишей, яких протягом 8 тижнів годували контрольною дієтою (КТ), дієтою з високим вмістом жиру (СН) або дієтою із СН, доповненою арабіноксилановими олігосахаридами (HF-AXOS). * P § P * та 31,9 ± 0,6 г * для груп CT, HF та HF-AXOS відповідно (* P § P

пшениці

Вага вмісту цекалів ( до ), сліпа кишка ( b ) і тканини товстої кишки ( c ). Вміст у бактеріях Bifidobacterium spp. ( d ), Lactobacillus spp. ( і ) та Bacteroides-Prevotella spp. ( F ). Мишей годували контрольною дієтою (КТ), дієтою з високим вмістом жиру (СН) або дієтою із СН, доповненою арабіноксилановими олігосахаридами (HF-AXOS) протягом 8 тижнів. * P § P −1, тоді як лише одна ВЧ миша із семи мала виявлену концентрацію GLP-1 33 пг мл −1 (P

Портальні концентрації аміліну ( до ), поліпептид підшлункової залози ( b ), лептин ( c ), грелін ( d ), пептид YY (PYY) ( і ) та глюкагоноподібний пептид 1 (GLP-1) ( F ) у мишей, яких годували контрольною дієтою (КТ), дієтою з високим вмістом жиру (СН) або дієтою із СН, доповненою арабіноксилановими олігосахаридами (ВЧ-АКСОС) протягом 8 тижнів. Дані показують окремі значення зі стовпчиком, що представляє середнє значення. * P § P # P * та 1,18 ± 0,32 § для груп CT, HF та HF-AXOS відповідно; * P § P 14, ми кількісно оцінили LPS у портальній крові та виміряли експресію білка з щільним з'єднанням (ZO1) у товстій кишці. HF годування зменшувало вміст мРНК ZO1 в товстій кишці, тоді як рівень LPS у портальній крові збільшувався (рис. 4). Доповнення AXOS протидіє ВЧ-індукованій метаболічній ендотоксемії (рис. 4а). Лікування AXOS суттєво підвищило рівень експресії ZO1 в товстій кишці порівняно з групою СН (рис. 4b). Це свідчить про поліпшення функції кишкового бар’єру за допомогою лікування AXOS.

Повний розмір таблиці

PCA. ( до ) Оціночний графік усіх параметрів, досліджених у цьому дослідженні у мишей, яких годували стандартною дієтою (), дієтою з високим вмістом жиру (СН) (•) або дієтою із СН, доповненою арабіноксилановими олігосахаридами (HF-AXOS) () протягом 8 тижнів. ( b ) Проекція параметрів, істотно модифікованих обробкою AXOS на площину, визначену першими двома ПК (графік навантаження). BW, маса тіла; ІЛ, інтерлейкін; PYY, пептид YY; ZO, zonula occludens; САТ вага підшкірної жирової тканини; EAT, вага жирової тканини придатка яєчка; ЛПС, ендотоксемія; FIAF, жировий фактор, спричинений голодуванням; GLP-1, глюкагоноподібний пептид-1; HOMA, модель гомеостазу Оцінка інсулінорезистентності.

Повнорозмірне зображення

Обговорення

Метою роботи, проведеної в цій роботі, було оцінити потенційну важливість для здоров'я господаря модуляції мікробного складу кишечника, що відбувається у мишей із ожирінням, з доповненням ферментованими вуглеводами, отриманими із злаків: AXOS. Ми описуємо специфічні зміни у складі кишкової мікробіоти, що відбуваються при годуванні AXOS in vivo (збільшення біфідобактерій та зменшення лактобактерій), наслідки яких пов’язані з поліпшенням запалення та цілісності кишкового бар’єру у мишей із ожирінням.

GLP-1 - це кишковий пептид, здатний регулювати споживання їжі та гомеостаз глюкози. 7, 8 Ми продемонстрували більш помітний рівень GLP-1 у портальній сироватці групи HF-AXOS, ніж у групі HF. Рівень PYY, іншого сатіетогенного пептиду, також був значно вищим у портальній плазмі з добавками AXOS. Обидва ефекти можуть бути пов’язані з меншим споживанням їжі, яке спостерігалося в цьому дослідженні, що, ймовірно, призведе до меншого збільшення маси тіла та розвитку жирової маси, як це вже було описано для фруктану типу інуліну. 15,16 ВЧ, спричинена дієтою, гіперінсулінемія натще і вищий рівень HOMA-IR значно зменшились при застосуванні AXOS. Ці результати свідчать про кращу чутливість до інсуліну у мишей, які годувались цією біфідогенною сполукою.

Завдяки дії пропіонату на ферментацію, AXOS пропонується як пребіотик, схильний до зниження рівня холестерину та благотворно впливаючи на метаболізм жиру господаря. 21 Однак ми не спостерігали жодного впливу AXOS на ліпідні профілі як в печінці, так і в плазмі.

AXOS також індукував експресію IL10 порівняно з контрольними мишами, що може сприяти підвищенню рівня цього протизапального цитокіну в сироватці крові. Одночасно з нижчою ендотоксемією ми постулюємо, що нижчий запальний тонус, який спостерігається при прийомі AXOS, є наслідком більш високої продукції IL10 з товстої кишки.

З цього дослідження можна зробити висновок, що AXOS, отриманий з пшеничних висівок, має величезний біфідогенний ефект, як це було раніше продемонстровано для фруктану типу інуліну. 17 Цей пребіотичний ефект супроводжувався поліпшенням індукованого ВЧ збільшення маси тіла, розвитком жирової маси, гіперінсулінемією, резистентністю до інсуліну, ендотоксемією та запальними розладами на моделі ожиріння, спричиненої ВЧ-дієтою. Вищі рівні пептидів з товстої кишки виявилися ключовими молекулярними мішенями. Насправді, більш високі рівні GLP-1 та PYY, виміряні в портальній сироватці мишей, доповнених AXOS, були пов'язані з меншим споживанням енергії. З іншого боку, залежна від GLP-2 функція кишечника покращилася (вища експресія білка, що зв'язується) при лікуванні AXOS.

З огляду на кореляційний аналіз та аналізи PCA, а також згідно з нашими попередніми дослідженнями з пребіотичним фруктаном інулінового типу, ми постулюємо, що всі ці сприятливі ефекти можуть бути пов'язані з модуляцією мікробіоти кишечника, наприклад, підвищений вміст біфідобактерій у сліпий. Разом ці висновки підтверджують роль AXOS, отриманого з пшениці, як цікавих неперетравних поживних речовин з пребіотичними властивостями, пов’язаних з профілактикою ожиріння та пов’язаних із цим запальних розладів.