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膳食纤维,调节肠道菌群

膳食纤维,调节肠道菌群

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2020/02/21 17:54
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【摘要】:
膳食纤维,调节肠道菌群

膳食纤维,调节肠道菌群

一、一个有趣的研究

2月11日发表在Microbiome的一篇科学研究论文。

用小鼠做实验,观察脂肪对肠道菌群的影响。成年小鼠,年轻鼠为17周龄,老年鼠为60周龄。

实验流程如图1,先进食一种食物(图2,Chow Diet:LabDiet 5001),一段时间之后,换成低膳食纤维的低脂肪精制食物(图3,rLFD),再过一段时间换成低膳食纤维的高脂肪精制食物rHFD(图4,rHFD)或继续rLFD。

Chow Diet:脂肪13.4%(含脂肪12%的rLFD就是参照这个数值设计的),蛋白质28%,碳水化合物57.9%,膳食纤维15%(总膳食纤维15~25%:15~20%的非可溶性膳食纤维,2~5%的可溶性膳食纤维)

 

注:Sucrose蔗糖, Protein蛋白质, Starch淀粉, Fiber纤维, Fat脂肪

低脂肪/低膳食纤维的精制食物rLFD:脂肪12%,21%蛋白质,67%碳水化合物,膳食纤维5%(非可溶性,为纤维素)

注:Corn Oil玉米油, Cellulose纤维素(非可溶性纤维), Minerals & Vitamins矿物质与维生素

 

高脂肪/低膳食纤维的精制食物rHFD:脂肪45%,20%蛋白质,35%碳水化合物,膳食纤维5%(非可溶性,为纤维素)

注:Soybean Oil大豆油, Lard猪油

进组之前的小鼠,饲喂Chow Diet,进组时,所有鼠饲喂rLFD一个星期,以适应精制食物。然后随机分组,或继续饲喂rLFD,或换饲喂rHFD,饲喂4个星期。每周称体重,并收集粪粒以分析菌群变化。

rLFD组:年轻成年雌鼠12只,年轻成年雄鼠12只,老年雌鼠10只,老年雄鼠11只。

rHFD组:年轻成年雌鼠12只,年轻成年雄鼠12只,老年雌鼠11只,老年雄鼠12只。

 

结  果

第一,看体重变化

图5  年轻的成年雌鼠(C)和老年雌鼠(D)

老龄鼠,吃rHFD的比吃rLFD的,体重增加更多。比较后认为,与双歧杆菌有关。

图C,下面的横坐标,从左到右,依次为:吃Chow Diet,吃过渡期食物(即吃一个星期的rLFD),吃rLFD或rHFD一个星期(1 wk),吃rLFD或rHFD两个星期(2 wk),吃rLFD或rHFD三个星期(3 wk),吃rLFD或rHFD四个星期(4 wk)

图D,同图C。

图6 年轻的成年雄鼠(E)和老年雄鼠(F)

图E,下面的横坐标,从左到右,依次为:吃Chow Diet,吃过渡期食物(即吃一个星期的rLFD),吃rLFD或rHFD一个星期(1 wk),吃rLFD或rHFD两个星期(2 wk),吃rLFD或rHFD三个星期(3 wk),吃rLFD或rHFD四个星期(4 wk)

图F,同图E。

 

第二,看肠道菌群变化

图7 鼠:年轻(Young)与年老(Aged)

 

每一个颜色代表一种菌,色条的程度代表该菌的丰度

 

图8  雄鼠:年轻(Young)与年老(Aged)

每一个颜色代表一种菌,色条的程度代表该菌的丰度

 

 

 

二、影响肠道菌群变化的是膳食纤维,而不是脂肪

从Chow Diet换成rLFD,脂肪基本没有变化,但膳食纤维变化比较大。

然后,一个星期的rLFD饮食,肠道菌群就发生了极大的变化,原来的优势菌,变得几乎完全不同了。主要是不同的菌的数量或者说占的比例完全不同了。

然而,不论rLFD吃了5个星期,还是rLFD吃了1个星期、接着rHFD吃了4个星期,肠道菌群的谱系变化就不大了。

也就是说,高脂肪与低脂肪比较,高脂肪并没有进一步增加肠道菌群谱系和丰度的明显变化。

而从Chow Diet到rLFD的变换,其中核心在于膳食纤维的变化,肠道菌群的变化非常大,不同菌的丰度完全不同了。

这个研究,说明了膳食纤维对肠道菌群的影响是非常大的。

但是,从实验的设计来看,如果增加一组高脂肪高膳食纤维的,才好。生物科学,需要实证,推论往往靠不住。