羊肚菌对肠道影响

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单位：陕西师范大学 2020年 《野生羊肚菌多糖对微生物肠道构成的影响以及对小鼠短链脂肪酸产生的影响》

1 摘要

羊肚菌多糖具有抗肿瘤、免疫功能激活作用，但对肠道微生物的影响未知。这篇文章研究了 MP ，新型杂多糖提取物，对小鼠肠道微生物和组成的影响，以及对SCFAs产生的影响。最终，MP增加了肠道OTUs数量和多样性，特别是小肠。MP 诱导 Firmicutes 的数量降低，Bacteroidestes的数量增加。短链脂肪酸产生菌的数量，特别是 Lachnospiraceae ，在MP处理小鼠的盲肠和结肠显著增加。结果为研究羊肚菌杂多糖对健康的有益影响提供了基础。

2 引言

羊肚菌含有的成分，羊肚菌的肾保护性、抗肝毒素、抗感染、抗肿瘤作用。多糖MEP-II 能抑制人类肝癌细胞系增殖，MEP能抗肿瘤。大分子的半乳糖苷，有免疫激活作用。
多糖可以改变肠道微生物组成，通过促进有益菌的繁殖（SCFAs产生菌），抑制有害菌的繁殖。紫红薯多糖可以促进Lachnospiraceae和Oscillospira 的繁殖；灵芝多糖可以调节肠道功能障碍，通过降低Firmicutes-to-Bacteroidetes ratio。
目前没有羊肚菌多糖影响肠道微生物特征和分布的报导。MP 分离自野生羊肚菌子实体，化学分析显示MP 由D-甘露糖，D-葡萄糖，D-半乳糖，D-鼠李糖构成。

3 材料和方法

原料和化学用品

秦岭野生羊肚菌，晒干、粉碎，获得粉末。多糖提取按照参照方法。西格玛公司购买气相所用的脂肪酸标准品。

动物和实验设计

雄性昆明鼠20g购买自西安交通大学大学实验动物中心；经过一周的适应期，小鼠被分成两组进行连续8天的实验。P组，数量8只，进行MP生理盐水灌胃，1.5mg/mL，75mg/kg 体重；CT组，数量组8只，进行同样体积的生理盐水灌胃。最后一天，注射麻醉剂之后，颈椎脱臼发杀死小鼠，对小鼠进行解剖，获得小肠、结肠、盲肠、粪便样本。

DNA提取及16sRNA测序

小肠、结肠、盲肠、粪便样本提取DNA，V3-V4区 PCR 扩增产物进行扩增子测序（北京生物科技有限公司）

生物信息学分析

FLASH 拼接，Trimmomatic 去除低质量，UCHIME去除嵌合体；
USEARCH 进行聚类，按照97%的相似性聚类成OTUs，QIIME中RDP分类器，使用SILVA数据库进行物种分类。进行α多样性分析，PCA，LDA，LEfSe分析。

SCFAs水平测定

两组各四个粪便样本进行气相色谱测定。

统计分析

t检验，用GraphPad Prism软件

4 结果

4.1 对照组及MP处理组肠道微生物特征

1、MP处理组α多样性有增加的趋势
2、PCA分析第一主轴能区分小肠和盲肠，区分小肠和结肠，第二主轴能显著区分CT和P组

4.2 MP处理小肠、盲肠、结肠中微生物的改变

1、门水平中，小肠中的F/B ratio下降
2、科水平中，Lactobacillaceae的占比下降，Lachnospiraceae升高，在结肠和盲肠中。Lachnospiraceae是产生短链脂肪酸的主要菌株

3、LEFse筛选了一些对照组和处理在不同部位显著差别的菌株

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4.3 MP处理对短链脂肪酸SCFAs产生的影响

醋酸、丙酸、丁酸和戊酸是人类肠道四种主要的短链脂肪酸，对人健康有益。粪便样本中，乙酸水平下降，但是丁酸和戊酸水平显著提升。

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（1）MP处理组α多样性有增加的趋势

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（2）多糖处理物对体重、脾脏、脾脏指数的影响

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4 讨论

有些多糖不易消化在上消化道，但是对肠道微生物有益，对微生物的影响也取决于多糖的结构和组成。有药物作用的多糖的分子量多在100 kDa以上。MP多糖更大。拟杆菌门可以通过膜代谢更多的碳水化合物。
植物多糖一般不会被人的消化酶消化，而是被微生物进行分解成短链脂肪酸。在本研究中，Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, and Erysipelotrichaceae 产生SCFA的菌增加，说明MP增加了SCFA产生菌的增殖。乙酸的减少可能是消耗乙酸，产生了丁酸。肠道的酸性环境，有利于抵御病原菌。
SCFAs可以调控肠道免疫，激活T细胞。

5 参考文献

[1] Huo W , Peng Q I , Cui L , et al. Polysaccharide from wild morels alters the spatial structure of gut microbiota and the production of short-chain fatty acids in mice[J]. Bioscience of Microbiota Food and Health, 2020, 39(4).