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龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)是一种传统的可食性海藻，近年来已成为我国四大经济栽培海藻之一。龙须菜含丰富的多糖、维生素和矿物质，脂肪含量极低，被誉为“瘦物”，多糖是其主要的活性成分之一。本课题组前期研究表明，采用酸提法制备的龙须菜多糖具有良好的免疫调节、降血糖及抗光老化等功效。本论文通过柠檬酸提取法制备龙须菜多糖(GLP)，对其基本化学组成、结构和体外模拟胃肠道消化特性进行初步研究，并研究GLP对高脂饮食诱导的高血脂小鼠的脂质代谢调节作用及机理，同时研究GLP对正常小鼠和高血脂小鼠肠道菌群的调节作用，为龙须菜生物活性多糖及相关保健食品的开发提供理论依据。本文的主要研究结果如下：
(1)本文采用柠檬酸提取法制备龙须菜多糖(GLP)，并对其化学组成和结构进行了初步研究。酸提法得到的GLP提取率为22.75±0.45%，总糖含量为59.01±0.91%，硫酸基含量为22.85±0.80%，糖醛酸含量为10.41±0.28%，灰分含量为17.83±0.43%，水分含量为7.52±0.28%，蛋白质含量仅为1.57±0.37%，还原糖和多酚未检出，此外，GLP的平均分子量为31.5kDa，并通过气相色谱分析得出其主要由半乳糖、葡萄糖、岩藻糖和甘露糖组成，四者的摩尔百分比分别为52.18%、37.37%、5.74%和3.42%，另外还有少量的阿拉伯糖和木糖。通过甲基化分析结果发现GLP是一种以(1→6)型糖苷键为主的多糖，另外含有少量的(1→)、(1→3)和(1→4)型糖苷键。GLP不具有三股螺旋构象。
(2)通过体外模拟消化和动物实验，探究龙须菜多糖(GLP)在体内外的消化特性。结果表明，GLP在体外模拟胃肠道消化的过程中仅发生少量降解，分子量从31.63±0.20kDa降至30.57±0.23kDa。GLP在进入小鼠的胃肠消化道后未引起血糖的大幅度波动，GLP的GI值仅为38.39(葡萄糖的GI值为100)，表明其是一种有利于维持机体健康的低GI食物。
(3)通过动物实验和高通量测序手段相结合，研究龙须菜多糖(GLP)对正常小鼠肠道菌群的调节作用。结果表明，GLP虽不能明显增加正常小鼠盲肠菌群的多样性，但能有效促进肠道内产生短链脂肪酸细菌如Peptococcus，Roseburia，Butyricicoccus，Coprococcus_1和uncultured_bacterium_f_Ruminococcaceae的生长，并增加粪便中水分含量和丙酸、丁酸和戊酸等短链脂肪酸含量，有助于维持肠道健康。
(4)通过对小鼠进行40天的高胆固醇高脂饮食处理，成功建立高血脂小鼠模型，并研究龙须菜多糖(GLP)调节脂质代谢的作用。结果表明，42天的GLP灌胃处理，可显著降低高血脂小鼠血清及肝脏中总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)的含量，同时有效降低血清中游离脂肪酸(FFA)的含量。同时GLP可在不影响高血脂小鼠的摄食饮水量的前提下，有效改善高血脂小鼠因高脂饮食导致的肥胖、脏器肿大、附睾周边脂肪积累和肝脏脂肪积累等情况。另外，GLP可显著降低高血脂小鼠血清中谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)的酶活力，有效缓解因高脂饮食导致的肝损伤。
(5)通过动物实验、RT-qPCR技术、UPLC-MS技术和16srDNA测序手段相结合，较全面地探究了龙须菜多糖(GLP)调节脂质代谢及缓解肝损伤的作用机理。结果提示：GLP可通过间接上调高血脂小鼠肝脏内PPARα、ACS、CPT1a等基因的表达，促进脂肪酸活化成脂酰CoA并进入线粒体内进行氧化分解，从而降低机体内甘油三酯和游离脂肪酸的含量；GLP可通过间接上调高血脂小鼠肝脏内LxRα和CYP7A1的表达，促进胆固醇转化为胆汁酸，并促进TLCA、GDCA、GUDCA和TUDCA等次级胆汁酸的排泄，从而降低体内胆固醇含量。另外，GLP还可通过提高高脂饮食小鼠盲肠内Coprococcus_1、Alistipes、Prevotellaceae_UCG-001等菌属的相对丰度，减少疏水性胆汁酸DCA和CDCA的含量，同时通过提高Roseburia的相对丰度，增加亲水性胆汁酸UDCA和TUDCA的含量，从而有效缓解由高脂饮食导致的肝损伤。
(1)本文采用柠檬酸提取法制备龙须菜多糖(GLP)，并对其化学组成和结构进行了初步研究。酸提法得到的GLP提取率为22.75±0.45%，总糖含量为59.01±0.91%，硫酸基含量为22.85±0.80%，糖醛酸含量为10.41±0.28%，灰分含量为17.83±0.43%，水分含量为7.52±0.28%，蛋白质含量仅为1.57±0.37%，还原糖和多酚未检出，此外，GLP的平均分子量为31.5kDa，并通过气相色谱分析得出其主要由半乳糖、葡萄糖、岩藻糖和甘露糖组成，四者的摩尔百分比分别为52.18%、37.37%、5.74%和3.42%，另外还有少量的阿拉伯糖和木糖。通过甲基化分析结果发现GLP是一种以(1→6)型糖苷键为主的多糖，另外含有少量的(1→)、(1→3)和(1→4)型糖苷键。GLP不具有三股螺旋构象。
(2)通过体外模拟消化和动物实验，探究龙须菜多糖(GLP)在体内外的消化特性。结果表明，GLP在体外模拟胃肠道消化的过程中仅发生少量降解，分子量从31.63±0.20kDa降至30.57±0.23kDa。GLP在进入小鼠的胃肠消化道后未引起血糖的大幅度波动，GLP的GI值仅为38.39(葡萄糖的GI值为100)，表明其是一种有利于维持机体健康的低GI食物。
(3)通过动物实验和高通量测序手段相结合，研究龙须菜多糖(GLP)对正常小鼠肠道菌群的调节作用。结果表明，GLP虽不能明显增加正常小鼠盲肠菌群的多样性，但能有效促进肠道内产生短链脂肪酸细菌如Peptococcus，Roseburia，Butyricicoccus，Coprococcus_1和uncultured_bacterium_f_Ruminococcaceae的生长，并增加粪便中水分含量和丙酸、丁酸和戊酸等短链脂肪酸含量，有助于维持肠道健康。
(4)通过对小鼠进行40天的高胆固醇高脂饮食处理，成功建立高血脂小鼠模型，并研究龙须菜多糖(GLP)调节脂质代谢的作用。结果表明，42天的GLP灌胃处理，可显著降低高血脂小鼠血清及肝脏中总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)的含量，同时有效降低血清中游离脂肪酸(FFA)的含量。同时GLP可在不影响高血脂小鼠的摄食饮水量的前提下，有效改善高血脂小鼠因高脂饮食导致的肥胖、脏器肿大、附睾周边脂肪积累和肝脏脂肪积累等情况。另外，GLP可显著降低高血脂小鼠血清中谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)的酶活力，有效缓解因高脂饮食导致的肝损伤。
(5)通过动物实验、RT-qPCR技术、UPLC-MS技术和16srDNA测序手段相结合，较全面地探究了龙须菜多糖(GLP)调节脂质代谢及缓解肝损伤的作用机理。结果提示：GLP可通过间接上调高血脂小鼠肝脏内PPARα、ACS、CPT1a等基因的表达，促进脂肪酸活化成脂酰CoA并进入线粒体内进行氧化分解，从而降低机体内甘油三酯和游离脂肪酸的含量；GLP可通过间接上调高血脂小鼠肝脏内LxRα和CYP7A1的表达，促进胆固醇转化为胆汁酸，并促进TLCA、GDCA、GUDCA和TUDCA等次级胆汁酸的排泄，从而降低体内胆固醇含量。另外，GLP还可通过提高高脂饮食小鼠盲肠内Coprococcus_1、Alistipes、Prevotellaceae_UCG-001等菌属的相对丰度，减少疏水性胆汁酸DCA和CDCA的含量，同时通过提高Roseburia的相对丰度，增加亲水性胆汁酸UDCA和TUDCA的含量，从而有效缓解由高脂饮食导致的肝损伤。