2020年7月17日，來自墨西哥國家醫(yī)學(xué)科學(xué)和營養(yǎng)研究所的Nimbe Torres教授在“Gut microbes”上發(fā)表了題為“The development of metabolic endotoxemia is dependent on the type of sweetener and the presence of saturated fat in the diet”的文章。該文章發(fā)現(xiàn)不同甜味劑能影響不同的腸道菌群，并且參與到脂多糖(LPS)和短鏈脂肪酸(SCFA)合成的代謝途徑中。

在這篇文章中，云克隆 ELISA試劑盒（脂多糖（LPS, Lipopolysaccharide），SEB526Ge）再次受到科研工作者的認(rèn)可，榮登優(yōu)秀國際期刊。

研究介紹

       腸道菌群在維持體內(nèi)平衡和健康上起著重要的作用。飲食會影響腸道菌群環(huán)境，但人可以通過自身免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)微生物生態(tài)系統(tǒng)。研究表明，腸道微生物群在肥胖和糖尿病的形成和發(fā)展中發(fā)揮重要作用，肥胖和糖尿病患者同時會伴有一種稱為代謝內(nèi)毒素血癥的低級別炎癥。肥胖與高能量食物攝入的增加有關(guān)，這些食物不僅含有高脂肪，而且含有高糖。因此，作者選擇了不同熱量以及無熱量的甜味劑進(jìn)行實驗以探討其對新陳代謝、代謝內(nèi)毒素血癥、腸道菌群等的作用。

       首先，作者選用了蔗糖 (S)、葡萄糖 (G)、果糖 (F)、蜂蜜 (H)、紅糖 (BS)、三氯蔗糖 (SU)、甜菊糖甙 (SG)以及 SG+蔗糖(SV)分別喂養(yǎng)正常大鼠和高脂肪飲食大鼠。每種甜味劑都顯示出不同的抗氧化活性，其中蜂蜜、紅糖和甜菊糖是抗氧化活性最高的甜味劑。作者發(fā)現(xiàn)喂養(yǎng)大鼠 17周后，大鼠的體重差異很大。正常大鼠體重增長最多的是 S組，其次是 SV組和 SG組。體重增加的結(jié)果與體內(nèi)脂肪含量結(jié)果是一致的。

       作者認(rèn)為體重增加的部分原因是腸道菌群的變化。于是進(jìn)行 16SrRNA測序，結(jié)果發(fā)現(xiàn)即使是在 HFD環(huán)境下，吃含熱量甜味劑的大鼠比吃無熱量甜味劑的大鼠具有更多的微生物多樣性。進(jìn)行 PCoA分析表明腸道菌群會因飲食中的脂肪含量和甜味劑的種類而發(fā)生不同程度的改變。30.07%的微生物群變異是由飲食中脂肪的存在決定的，18.42%的微生物群的變化是由甜味劑的類型所決定的。

       為了解甜味劑類型和脂肪結(jié)合的功能差異，作者進(jìn)行了基因豐度的差異表達(dá)分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)參與短鏈脂肪酸形成的基因的數(shù)量在 S組、SU組和 SV組增加，當(dāng)有 HFD存在時，這些基因的數(shù)量在除了 BS組和 H組的其他所有組中都增加。而 SU+HFD、S+HFD、SG+HFD以及 S組中參與脂多糖（LPS）合成的差異基因最多。

       前人證明，HFD通過調(diào)節(jié)緊密連接相關(guān)蛋白 Occludin的表達(dá)，導(dǎo)致腸道通透性升高，并且食用 HFD會增加血清中 LPS水平，即代謝內(nèi)毒素血癥，這與腸道通透性增加有關(guān)。作者進(jìn)行實驗發(fā)現(xiàn)，喂食蔗糖和三氯蔗糖的實驗組上皮長度減少，結(jié)腸的Occludin豐度降低。但在加入 HFD后，所有組的腸道的 Occludin蛋白豐度均下降，尤其是蔗糖和三氯蔗糖的實驗組。檢測血清中 LPS濃度發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，HFD可使血清脂多糖增加 64倍，而蔗糖可使血清脂多糖增加 257倍。蔗糖 +HFD組使血清脂多糖增加了 574倍，表明甜味劑顯著促進(jìn)了代謝性內(nèi)毒素血癥的發(fā)生。SG組、SV組和 SU組代謝性內(nèi)毒素血癥也加劇。但是 HFD+蜂蜜組沒有出現(xiàn)代謝性內(nèi)毒血癥并且，其結(jié)腸的 Occludin豐度沒有變化。

       作者對炎癥標(biāo)志物進(jìn)行了測定，發(fā)現(xiàn)蜂蜜、紅糖和甜菊糖甙的攝入不僅降低了炎癥標(biāo)志物的表達(dá)，尤其是蜂蜜在增加 sIgA濃度的同時還增加了 IL-10等抗炎細(xì)胞因子的表達(dá)，這意味著蜂蜜可以維持腸道屏障。蔗糖 +HFD和三氯蔗糖 +HFD組中發(fā)現(xiàn)的高濃度醋酸鹽與 GPR43豐度的增加以及葡萄糖不耐受均與胰島素抵抗的發(fā)展有關(guān)。作者通過一系列實驗揭示了不同甜味劑對腸道菌群以及疾病代謝通路的影響。