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貴州大學(xué)胡萍教授等：副干酪乳桿菌SR10-1發(fā)酵刺梨汁對(duì)葡聚糖硫酸鈉誘導(dǎo)小鼠潰瘍性結(jié)腸炎的緩解作用

潰瘍性結(jié)腸炎（UC）是一種全球性疾病，屬于炎癥性腸病，與環(huán)境、遺傳、心理和自身免疫等多種因素有關(guān)。利用乳酸菌（LAB）發(fā)酵果蔬汁可產(chǎn)生氨基酸、脂肪酸、維生素和有機(jī)酸等具有良好營養(yǎng)價(jià)值的物質(zhì)。許多研究證明一些具有益生功能的LAB與發(fā)酵物具有抗氧化、抗炎癥等功效，并證實(shí)對(duì)UC有一定的改善作用。刺梨（Rosa roxburghii Tratt.）含有豐富的活性物質(zhì)，尤其富含VC、超氧化物歧化酶（SOD）、多酚、多糖、黃酮類化合物，具有抗氧化、抗炎、抗衰老、調(diào)節(jié)免疫和改善糖尿病等功能特性。

貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院的左云洋、胡萍^*、許浩翔等人采用SR10-1發(fā)酵刺梨汁（LAB-RRTJ）為研究對(duì)象，通過評(píng)價(jià)其抗炎能力、抗氧化能力及其對(duì)腸道屏障相關(guān)基因表達(dá)水平的影響，研究LAB-RRTJ對(duì)UC緩解效果，為刺梨功能性產(chǎn)品的開發(fā)提供數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)。

1 LAB-RRTJ對(duì)DSS誘導(dǎo)UC小鼠DAI評(píng)分和免疫器官的影響

將小鼠按照體質(zhì)量隨機(jī)分為5 組，每組10 只，即空白對(duì)照組（Control，生理鹽水10 mL/kg mb）、DSS模型組（生理鹽水10 mL/kg mb）、陽性對(duì)照組（300 mg/kg美沙拉嗪腸溶片，10 mL/kg mb）、LAB-RRTJ組（10 mL/kg mb）、刺梨原汁組（RRTJ，10 mL/kg mb）。

體質(zhì)量減輕、大便黏稠、腹痛便血是結(jié)腸炎的臨床癥狀，部分伴隨結(jié)腸縮短、肝臟和脾臟腫大等癥狀。DSS造模期間，小鼠出現(xiàn)嚴(yán)重便血和糞便松散情況，某些小鼠體質(zhì)量嚴(yán)重下降。如表2所示，DSS組在第9天DAI評(píng)分達(dá)到最大（8.75±1.92），與先前的研究結(jié)果一致，給藥結(jié)束后DSS組DAI評(píng)分仍最高，為3.25±0.43。DAI是表示結(jié)腸炎患病程度的基礎(chǔ)指標(biāo)，DAI評(píng)分越高，說明腸炎越嚴(yán)重。給藥結(jié)束時(shí)，與DSS組相比，除RRTJ組外，其余DAI評(píng)分均顯著降低（P＜0.05），且能夠改善小鼠便血情況和糞便形狀。

動(dòng)物臟器系數(shù)可一定程度反映該器官的生物學(xué)功能強(qiáng)弱。如圖1所示，與Control組相比，DSS組小鼠肝臟系數(shù)由（3.59±0.15）%增加到（4.20±0.31）%（P＜0.001），增加幅度為11.42%；脾臟系數(shù)由（0.33±0.11）%增加至（0.95±0.31）%（P＜0.001），增加幅度為187.88%，說明DSS能引起小鼠肝臟和脾臟損傷。經(jīng)過各組干預(yù)后，陽性對(duì)照、LAB-RRTJ和RRTJ組肝臟系數(shù)較DSS組分別降低了9.05%、10.48%、4.76%，脾臟系數(shù)降低幅度均達(dá)到70%以上（P＜0.001）。綜合來看，LAB-RRTJ能夠緩解由結(jié)腸炎引起的肝臟和脾臟腫大，且緩解效果趨近于Control組和陽性對(duì)照組。

2 LAB-RRTJ對(duì)DSS誘導(dǎo)UC小鼠結(jié)腸組織的影響

如圖2A、B所示，與Control組相比，DSS組小鼠結(jié)腸長(zhǎng)度由（10.04±0.93）cm縮短至（8.80±0.55）cm （P＜0.05）。與DSS組相比，LAB-RRRJ組小鼠結(jié)腸長(zhǎng)度顯著增加至（10.45±0.92）cm（P＜0.001），其余組別結(jié)腸長(zhǎng)度均有不同程度增加，但不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。通過結(jié)腸切片HE染色可以評(píng)估小鼠結(jié)腸病理損傷程度，如圖2C所示，Control組小鼠結(jié)腸形態(tài)良好，腸上皮完整，隱窩結(jié)構(gòu)完整，細(xì)胞排列有序且含有大量的杯狀細(xì)胞，沒有發(fā)現(xiàn)炎癥細(xì)胞浸潤。與Control組相比，DSS組小鼠結(jié)腸可見大量黏膜上皮細(xì)胞變性、壞死，黏膜層可見部分炎細(xì)胞浸潤，杯狀細(xì)胞數(shù)量明顯減少并有部分腸隱窩損傷；RRTJ組黏膜層可見部分炎癥細(xì)胞浸潤；而陽性對(duì)照組和LAB-RRTJ組小鼠結(jié)腸損傷情況明顯緩解，說明LAB-RRTJ對(duì)結(jié)腸黏膜病變具有改善作用，并且效果優(yōu)于RRTJ。

3 LAB-RRTJ對(duì)DSS誘導(dǎo)UC小鼠結(jié)腸MPO活力的影響

如圖3所示，與Control相比，DSS組MPO活力由（70.93±10.15）U/L升高至（94.79±11.80）U/L，增加了33.64%（P＜0.001），可見DSS導(dǎo)致小鼠結(jié)腸炎癥浸潤顯著增加。研究表明，細(xì)胞MPO活力的升高可促進(jìn)炎癥效應(yīng)細(xì)胞的增殖與活化，進(jìn)一步導(dǎo)致結(jié)腸炎癥和潰瘍病灶的形成。與DSS組相比，陽性對(duì)照組MPO活力降低至（85.24±10.72）U/L，但變化不顯著，RRTJ組MPO活力沒有降低趨勢(shì)，而LAB-RRTJ組MPO活力降低至（80.93±8.01）U/L（P＜0.05），降低效果優(yōu)于陽性藥物美沙拉嗪，且與RRTJ組差異高度顯著（P＜0.001）。

4 LAB-RRTJ對(duì)DSS誘導(dǎo)UC小鼠結(jié)腸與血清炎癥因子水平的影響

如表3所示，DSS會(huì)導(dǎo)致小鼠結(jié)腸和血清中炎癥因子水平的變化。與Control組相比，DSS組結(jié)腸IL-1β、IL-6、TNF-α、IFN-γ水平分別增加38.28%、49.51%、44.11%、57.84%，血清IL-17A水平增加了16.04%，IL-10水平降低了19.42%（P＜0.05），說明DSS能夠誘導(dǎo)結(jié)腸炎。與DSS組相比，經(jīng)LAB-RRTJ處理后，小鼠結(jié)腸IL-1β、IL-6、TNF-α、IFN-γ水平分別降低了9.79%、15.98%、21.39%、19.66%，血清IL-17A水平降低了11.90%，IL-10水平增加了11.29%（P＜0.05），并趨于正常，且效果優(yōu)于RRTJ組。研究表明，IL-1β、IL-6和TNF-α、IFN-γ等因子水平降低可以明顯緩解DSS誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎癥狀；IL-10對(duì)UC的治療具有重要作用，在疾病感染期間，IL-10本身可以抑制促炎反應(yīng)，并限制由炎癥引起的不必要的組織破壞。在改善炎癥因子方面，LAB-RRTJ與陽性對(duì)照藥物美沙拉嗪具有相似效果，說明LAB-RRTJ可以通過降低促炎因子和提高抑炎因子的水平緩解UC。

5 LAB-RRTJ對(duì)DSS誘導(dǎo)UC小鼠結(jié)腸與血清氧化應(yīng)激指標(biāo)的影響

如圖4所示，相比Control組，DSS組結(jié)腸SOD活力和血清GSH濃度分別下降了24.98%和30.30%，結(jié)腸MDA含量增加了64.24%（P＜0.001）。脂質(zhì)過氧化會(huì)導(dǎo)致抗氧化體系（如SOD和GSH）水平降低和MDA含量增加，從而加重組織和器官炎癥。與DSS組相比，LAB-RRTJ組SOD活力增加了18.64%（P＜0.01），GSH濃度增加了18.18%（P＜0.05），MDA含量下降了33.83%（P＜0.01），效果優(yōu)于陽性對(duì)照組。與LAB-RRTJ相比，RRTJ在改善抗氧化水平方面效果不明顯。氧化應(yīng)激水平在結(jié)腸炎調(diào)節(jié)過程中具有重要作用，LAB-RRTJ能通過調(diào)節(jié)體內(nèi)SOD、MDA、GSH水平，緩解DSS誘導(dǎo)的過氧化狀態(tài)，從而緩解UC。

6 LAB-RRTJ對(duì)DSS誘導(dǎo)UC小鼠結(jié)腸腸道屏障基因mRNA表達(dá)水平的影響

如圖5所示，與Control組相比，DSS誘導(dǎo)后小鼠結(jié)腸Claudin-3 mRNA表達(dá)水平高度顯著降低（P＜0.001），但對(duì)ZO-1和MUC2 mRNA的表達(dá)沒有顯著影響。與DSS組相比，陽性藥物美沙拉嗪對(duì)ZO-1 mRNA表達(dá)的影響不顯著，但能夠高度顯著提高MUC2 mRNA表達(dá)水平（P＜0.001）。研究表明，表面黏液是腸屏障的重要組成部分，黏液屏障和杯狀細(xì)胞黏蛋白的缺失是UC的一個(gè)重要特征，此時(shí)能夠觀察到MUC2的表達(dá)減少；MUC2缺陷小鼠會(huì)出現(xiàn)腸上皮細(xì)胞形態(tài)的異常和潰瘍產(chǎn)生，導(dǎo)致UC發(fā)生。與DSS組相比，RRTJ對(duì)Claudin-3 mRNA表達(dá)水平?jīng)]有顯著作用，但能顯著提高MUC2和ZO-1 mRNA表達(dá)水平（P＜0.01、P＜0.001）。ZO-1蛋白水平可間接反映腸道黏膜的完整性和通透性，ZO-1表達(dá)量增加表明腸上皮緊密連接的修復(fù)，腸道通透性改善。相比DSS組，LAB-RRTJ組Claudin-3、ZO-1、MUC2的mRNA表達(dá)水平均有不同程度升高，表明其在對(duì)改善腸道屏障相關(guān)基因mRNA表達(dá)水平方面表現(xiàn)出一定的效果。

討論

UC作為一種全球性疾病，患病率不斷增長(zhǎng)，而大多數(shù)化學(xué)治療藥物都有副作用。許多研究發(fā)現(xiàn)，益生菌發(fā)酵果蔬產(chǎn)品在預(yù)防和治療UC方面具有較大潛力。本研究對(duì)RRTJ、LAB-RRTJ及藥物（美沙拉嗪腸溶片）對(duì) 結(jié)腸炎干預(yù)和治療效果進(jìn)行比較，結(jié)果表明，LAB-RRTJ對(duì)UC的改善作用顯著優(yōu)于RRTJ，能夠通過多種途徑改善DSS誘導(dǎo)的UC。

本研究中，LAB-RRTJ有效緩解了UC小鼠的臨床癥狀和結(jié)腸病理情況；能夠下調(diào)促炎因子IL-1β、IL-6、IL-17A和TNF-α、IFN-γ的水平，上調(diào)抗炎因子IL-10水平，其效果接近美沙拉嗪治療組，且在調(diào)節(jié)IL-17A和IL-10水平方面效果更好；在抗氧化方面，LAB-RRTJ能夠顯著提高SOD 和GSH水平，降低MDA含量；此外，其能夠改善Claudin-3、ZO-1和MUC2基因的表達(dá)水平，通過提高結(jié)腸中緊密連接蛋白的表達(dá)，維持腸道通透性。

副干酪乳桿菌SR10-1和刺梨汁的結(jié)合具有協(xié)同增效作用。研究表明，刺梨汁和刺梨渣的醇提物對(duì)致炎劑引起小鼠不同組織的炎癥均具有較好的抗炎作用；刺梨多糖和黃酮能夠緩解小鼠UC；乳酸菌活菌體可通過抑制腸上皮細(xì)胞中的炎性因子，發(fā)揮抗腸炎作用。本團(tuán)隊(duì)前期研究表明，經(jīng)SR10-1發(fā)酵后的刺梨汁保留了大部分原有活性物質(zhì)，包括VC、SOD、多糖和黃酮等，能夠顯著提高免疫力低下小鼠的免疫能力；此外，團(tuán)隊(duì)研究還證實(shí)RRTJ、SR10-1和LAB-RRTJ均具有良好的體外降血糖和降血脂活性。本研究中，RRTJ能夠顯著降低UC小鼠脾臟指數(shù)，改善結(jié)腸病理狀態(tài)和提高ZO-1表達(dá)水平，表明RRTJ有一定的抗炎效果。但是，RRTJ在調(diào)節(jié)小鼠炎癥因子水平和氧化應(yīng)激能力方面效果不明顯。而LAB-RRTJ能夠彌補(bǔ)RRTJ的不足，在調(diào)節(jié)炎癥因子水平、氧化應(yīng)激能力和改善腸道屏障等諸多方面均有顯著效果，說明經(jīng)過發(fā)酵的RRTJ對(duì)小鼠結(jié)腸炎能夠起到更好的緩解和保護(hù)作用。SR10-1具有較強(qiáng)的抗氧化能力和耐酸性，通過SR10-1發(fā)酵，LAB-RRTJ能夠發(fā)揮較RRTJ更優(yōu)的功效。其次，刺梨中單寧等多酚物質(zhì)含量較高，果汁酸澀而不被大眾接受，而乳酸菌發(fā)酵降解轉(zhuǎn)化了單寧，減少了果汁刺激性，使小鼠能夠較好地?cái)z入，且微生物發(fā)酵能夠增加刺梨汁中的小分子物質(zhì)，促進(jìn)體內(nèi)吸收。因此，LAB-RRTJ在緩解UC方面效果突出，兩者的協(xié)同作用值得進(jìn)一步研究，這也為刺梨功能性產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用提供了新方向。此外，推測(cè)副干酪乳桿菌SR10-1發(fā)酵刺梨汁的過程中產(chǎn)生的代謝物質(zhì)也會(huì)有積極的影響，后續(xù)將對(duì)此進(jìn)行深入研究。

LAB-RRTJ能夠通過調(diào)節(jié)炎癥因子、提高抗氧化能力和改善腸道屏障緩解小鼠UC癥狀。發(fā)酵后的LAB-RRTJ對(duì)UC的保護(hù)效果優(yōu)于未發(fā)酵的RRTJ，說明副干酪乳桿菌SR10-1發(fā)酵能夠增強(qiáng)RRTJ的功效。

本文《副干酪乳桿菌SR10-1發(fā)酵刺梨汁對(duì)葡聚糖硫酸鈉誘導(dǎo)小鼠潰瘍性結(jié)腸炎的緩解作用》來源于《食品科學(xué)》2023年44卷第15期121-128頁，作者：左云洋，胡萍，許浩翔，馮丹丹，石媛媛，李久長(zhǎng)，王令，魏茂洋。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220916-157。