來自副乾酪乳桿菌的後生元可治療大鼠的代謝綜合徵

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副乾酪乳桿菌(Lactobacillus paracasei)是一種從乳酪提取的益生菌,在過去的幾篇文章中也有介紹過副乾酪乳桿菌的功效。而在2021年Molecules期刊中Osman等人從埃及奶酪樣品中分離出副乾酪乳桿菌,培養至10 8 CFU mL -1濃度後以冰浴超音波震盪,離心後取得無細胞上清液,研究副乾酪乳桿菌後生元作為脂質代謝調節劑的能力。

研究團隊發現,該上清液具備自由基DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 和 ABTS [2,2′-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)] 的清除活性,以及抗氧化酶如超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶 (CAT) 和穀胱甘肽過氧化物酶 (GSH-px ) 的高表現性,以及可觀的的脂質分解活性,覺得這項物品能對抗代謝綜合徵。

衍伸閱讀: 認識後生元

圖1. 副乾酪乳桿菌後生元具有治療代謝綜合徵以及無肝腎毒性的功效,可能是替代阿托伐他汀安全有效的天然藥物。

因此研究團隊以Albino Wistar Rats(白化大鼠)進行高脂肪飲食的實驗(HFD) ,並以著名的降膽固醇藥阿托伐他汀(Atorvastatin, ATOR; 10 mg kg -1)進行比較,副乾酪乳桿菌上清液則以100 和 200 mg kg -1以胃管灌食的方式治療9周,結束後進行體重測量。

總脂質甘油三酯總膽固醇高密度脂蛋白膽固醇低密度脂蛋白膽固醇極低密度脂蛋白膽固醇
組別劑量Total Lipid (mg/dL)Triglyceride (mg/dL)Total Cho (mg / dL)HDL-Cho (mg/dL) LDL-Cho (mg / dL)VLDL-Cho (mg / dL)
正常飲食的大鼠NC462.0 ± 13.8 c136.4 ± 2.4 e152.3 ± 3.6 d54.7 ± 0.9 a70.4 ± 4.7 d27.3 ± 0.5 e
高脂肪飲食大鼠PC718.3 ± 15.9 a273.1 ± 2.3 a292.7 ± 5.7 a32.2 ± 1.3 d205.9 ± 7.7 a54.6 ± 0.4 a
阿托伐他汀(ATOR)10 mg kg -1534.7 ± 14.7 b176.1 ± 2.0 c174.6 ± 4.1 c45.4 ± 0.8 b93.9 ± 3.9 c35.2 ± 0.3 c
副乾酪乳桿菌後生元100 mg kg -1508.0 ± 13.6 b,c184.8 ± 1.8 b198.4 ± 5.2 b40.8 ± 0.9 c126.9 ± 4.2 b36.9 ± 0.4 b
副乾酪乳桿菌後生元200 mg kg -1473.7 ± 12.9 c149.6 ± 1.6 d177.6 ± 3.2 c46.7 ± 0.8 b101.1 ± 3.7 c29.9 ± 0.2 d

表1. 血清中脂質濃度的變化,值表示為平均值 ± SD ( n = 8)。同一列內不同上標字母的平均值差異顯著(p < 0.05)。總共40隻動物被分成五組(每組8只動物)。可發現後生元能增加高密度脂蛋白並減少其他膽固醇與脂肪的產生。

實驗結果發現,10 mg kg -1ATOR與副乾酪乳桿菌上清液200 mg kg -1(CFE-2)相較於HFD飲食組都有阻止體重增加,但ATOR與CFE-2兩者無顯著差異。在肝功能指數比較下,ATOR使肝功能惡化,而後生元反而能改善肝功能。

在血清蛋白的比較上,肥胖大鼠血清蛋白低下,ATOR無治療效果,後生元則使其恢復正常水準。肥胖大鼠血清肌酐、尿酸和尿素會顯著增加,服用ATOR則會更加惡化,後生元會使其恢復正常水準。

總體而言,後生元(100 和 200 mg kg -1)投餵到FHD飲食的肥胖大鼠與沒有治療肥胖大鼠相比,總血清脂質降低了29% 和 34%,而血清甘油三酯降低了32-45%,在 ATOR 的情況下只降低了 25% 和 35%。ATOR 和後生元(200 mg kg -1) 同樣將血清總膽固醇降低了約 40% 和 39%,同時HDL同樣提高了 28% 和 30%。在每種最佳劑量下,後生元抵消 HFD 誘導的體重增加比 ATOR 更有效,而不會影響肝腎功能或肝臟組織病理學。研究團隊發現在治療代謝綜合徵方面,後生元是 ATOR 的更安全的替代品。

結論

副乾酪乳桿菌具有高粗蛋白含量 (27.5%)、相當大的脂肪分解活性(2395 µg/g/min)、高 DPPH 和 ABTS 自由基清除活性、高抗氧化酶活性(SOD、CAT 和 GSH-px)的後生元和廣譜抗菌活性。其功效可能會糾正 HFD 引起的脂質代謝紊亂。它還可能比阿托伐他汀更有效地逆轉因HFD 引起的抗氧化酶的減少,在每種最佳劑量下。它還可能比 ATOR 更有效地抵消 HFD 引起的體重增加,同時避免 ATOR 報告的對肝腎功能的不利影響。因此,後生元可以像 ATOR 一樣有效地控制和抵抗代謝綜合徵,同時可能避免其繼發性副作用。

後生元對脂質代謝的作用機制可能直接基於其脂解作用,限制複雜脂質形式的形成和脂肪積累,或其高抗氧化活性。這兩種機制可能通過抑制脂肪吸收和刺激脂肪組織中的分解代謝途徑來防止 DNA 損傷和脂質過氧化,從而導致體重減輕。基於副乾酪乳桿菌後生元的脂肪分解和抗氧化活性,可改善脂質代謝,可推薦作為治療或對抗代謝綜合徵的天然有效藥物。

Lipolytic Postbiotic from Lactobacillus paracasei Manages Metabolic Syndrome in Albino Wistar Rats

參考文獻

Osman, A., El-Gazzar, N., Almanaa, T. N., El-Hadary, A., & Sitohy, M. (2021). Lipolytic Postbiotic from Lactobacillus paracasei Manages Metabolic Syndrome in Albino Wistar Rats. Molecules26(2), 472.

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