肥胖是威胁全世界的健康问题,具体表现为脂肪的过度积累,并伴随胰岛素抵抗、高血脂、系统性的低水平的慢性炎症等多种症状,其发生和发展与肠道菌群密切相关。马铃薯营养价值高,并且许多成分都对人体健康有益。马铃薯来源的抗性淀粉、酚类化合物和蛋白质还具有调节糖脂代谢的作用,因此马铃薯可能对于肥胖的改善具有促进作用。但有关马铃薯是否能够调节肠道菌群、影响肥胖相关的代谢指标以及二者之间的关系还鲜有研究。本研究对比了玉米淀粉、马铃薯生粉和小麦生粉对饮食诱导的肥胖小鼠的代谢表型及肠道菌群的影响,在此基础上研究了热加工的马铃薯粉对肥胖表型及肠道菌群的影响。首先,本研究对肥胖小鼠进行为期7周的膳食干预,测定肥胖相关的代谢指标并分析小鼠肠道菌群的变化,并采用Spearman相关性分析解析该变化与肥胖表型的关系。7周的干预后,玉米淀粉、马铃薯生粉和小麦生粉分别使肥胖小鼠的体重下降了12.58%、27.08%和16.45%,其中马铃薯生粉组小鼠的内脏脂肪重量显著低于另外两组,表明马铃薯生粉对于减脂具有较好的效果。此外,马铃薯生粉改善了由高脂饮食造成的高血脂且在短时间内恢复了肥胖小鼠的糖代谢稳态。并且,马铃薯生粉降低了肥胖小鼠的系统性炎症水平。马铃薯生粉增加了小鼠盲肠内容物中的丙酸和丁酸含量,表明马铃薯生粉改变了肠道菌群的代谢产物。测序结果表明,马铃薯生粉显著降低了肠道菌群的α多样性,并改变了肠道菌群结构。采用Spar CC计算出共有率大于20%的203个扩增序列变异（amplicon sequence variants,ASV）之间的相关性,将其划分为23个共变化组（co-abundance groups,CAG）,其中20个CAG与小鼠代谢表型有显著的相关性。被马铃薯生粉显著富集的CAG5和7的成员很多是短链脂肪酸产生菌,如Bifidobacterium、Bacteroides、Faecalibacterium、Intestinimonas和Ruminiclostridium等,且这两个CAG与肥胖的改善具有正相关关系。因此,马铃薯生粉有可能通过富集短链脂肪酸产生菌等有益菌从而对宿主的健康产生贡献。由于烹饪方式会改变马铃薯淀粉结构,从而影响其代谢效应,且马铃薯大多是经过加工才食用,因此本研究也探究了加工熟化的马铃薯粉对肥胖相关的代谢指标以及肠道菌群的影响。对饮食诱导的肥胖小鼠采用热加工熟化的马铃薯粉进行为期7周的膳食干预,测定小鼠糖代谢和脂代谢相关指标并分析小鼠肠道菌群的变化,并分析该变化与肥胖表型的相关性关系。7周的干预使肥胖小鼠体重下降了16.1%,肥胖小鼠肝脏、胰脏和脂肪组织的重量显著降低。肥胖小鼠的糖代谢和脂代谢均有所恢复,且与健康小鼠无显著性差异。测序结果表明,马铃薯熟粉干预显著降低了肠道菌群的α多样性,并改变了肠道菌群结构。通过随机森林模型鉴定出了23个响应马铃薯熟粉干预的关键ASV,其中6个在马铃薯熟粉组中富集,并且9个关键ASV与体重、脂肪重量、胰岛素等表型具有显著的相关性。综上所述,马铃薯生粉可以富集短链脂肪酸产生菌并改善肥胖表型,且二者之间具有显著相关性。热加工的马铃薯仍然促进了肥胖小鼠的代谢稳态的恢复,并与肠道菌群结构的改变存在显著的相关性。因此马铃薯是替代传统主食的更佳选择,有望成为针对肥胖等代谢疾病的功能性食品原材料。