Οι πολυσακχαρίτες Cistanche ενισχύουν την απορρόφηση της εχινακοσίδης in vivo και επηρεάζουν τη μικροχλωρίδα του εντέρου

Επικοινωνία: emily.li@wecistanche.com

Zhifei Fu, et al

Αφηρημένη

Οι πολυσακχαρίτες καιφαινυλαιθανοειδείς γλυκοσίδεςαπόCistanche deserticolaέχουν αποδειχθεί ότι έχουν διάφορα οφέλη για την υγεία, ωστόσο, η αλληλεπιδραστική επίδραση μεταξύ αυτών των δύο ειδών ενώσεων in vivo δεν είναι λεπτομερώς γνωστή. Ο στόχος αυτής της μελέτης ήταν η διερεύνηση των συνεργιστικών δράσεων των πολυσακχαριτών του cistanche με το φαινυλαιθανοειδές γλυκοσίδιο και τις επιδράσεις των πολυσακχαριτών στη μικροχλωρίδα του εντέρου. Οι αρουραίοι Sprague-Dawley τράφηκαν με διαφορετικά είδη πολυσακχαριτών cistanche για 20 ημέρες, την τελευταία ημέρα, σε όλους τους αρουραίους χορηγήθηκε τοεχινακοσίδηστα 100 mg/kg. Τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν κυρίως ως προς τη διαφορά στις φαρμακοκινητικές παραμέτρους, τη σύνθεση της μικροχλωρίδας του εντέρου και την περιεκτικότητα σε λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι όλοι οι πολυσακχαρίτες cistanche, συμπεριλαμβανομένων των ακατέργαστων πολυσακχαριτών, έχουν υψηλή μοριακήπολυσακχαρίτες βάρουςκαι χαμηλού μοριακού βάρους πολυσακχαρίτες, θα μπορούσαν να ρυθμίσουν την ποικιλότητα της μικροχλωρίδας του εντέρου, να αυξήσουν τα ωφέλιμα βακτήρια και να ενισχύσουν ιδιαίτερα την ανάπτυξη του Prevotella spp. καθώς και να βελτιώσουν την παραγωγή λιπαρών οξέων βραχείας αλυσίδας και την απορρόφηση της εχινακοσίδης. Με τη διερεύνηση των συνεργιστικών δράσεων των πολυσακχαριτών με μικρά μόρια, αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι οι πολυσακχαρίτες cistanche, ιδιαίτερα οι πολυσακχαρίτες χαμηλού μοριακού βάρους, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως χειριστής της μικροχλωρίδας του εντέρου για την προαγωγή της υγείας.

Λέξεις-κλειδιά:CistanchedeserticolaπολυσακχαρίτηςΕχινακοσίδηΜικροβίωση του εντέρου

Κάντε κλικ εδώ για να λάβετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα προϊόντα cistanche

1. Εισαγωγή

Τα τελευταία χρόνια, έχει καταστεί σαφές ότι οι πολυσακχαρίτες ρυθμίζουν τη σύνθεση της μικροχλωρίδας του εντέρου και ότι οι αλλαγές μπορούν να μεσολαβήσουν σε πολλαπλές διατροφικές απορροφήσεις [1], παράγοντας φυσιολογική λειτουργία [2,3]. Οι πολυσακχαρίτες από την παραδοσιακή κινεζική ιατρική (TCM) έχουν αποδειχθεί ότι είναι ιδανικοί υποψήφιοι για τη ρύθμιση της μικροχλωρίδας του εντέρου και έδειξαν πρεβιοτικά αποτελέσματα. Στο πεπτικό, οι πολυσακχαρίτες και κάποιες μικρές μοριακές ενώσεις έρχονται αναπόφευκτα σε επαφή, εμφανίζουν κάποιες επιπτώσεις στις βιολογικές δραστηριότητες [4]. Ως ένα είδος του κύριου ενεργού συστατικού στο Panax ginseng, το οποίο χρησιμοποιείται ευρέως εδώ και χιλιάδες χρόνια, οι πολυσακχαρίτες έδειξαν καλόβελτίωσηστοεντερικόςμεταβολισμόςκαιαπορρόφησητουτζινσενοσίδεςin vivo [5]. Οι πολυσακχαρίτες Codonopsis pilosula έδειξαν την επίδραση προαγωγής της απορρόφησης σαπωνινών σε ποντίκια κολίτιδας που προκαλούνται από θειική δεξτράνη [6]. Οι πολυσακχαρίτες Ganoderma lucidum, ειδικά το κλάσμα υψηλού μοριακού βάρους, αποκαλύφθηκε ότι έχουνπρεβιοτικόλειτουργίεςσε μοντέλα ποντικών με εντερική δυσβίωση που προκαλείται από δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά [7]. Οι πολυσακχαρίτες Longan ρύθμιζαν την εντερική μικροχλωρίδα και τους μεταβολίτες του εντέρου (αύξηση των περιεχομένων σε πυροσταφυλικό και βουτανοϊκό) για να παράγουν ανοσοτροποποιητικές δραστηριότητες [8].

Το Cistanche deserticola, ως παραδοσιακό κινέζικο φάρμακο, έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως ως συμπλήρωμα διατροφής στην Κίνα. Φαρμακολογικές μελέτες έδειξαν ότι παρουσίαζενευροπροστατευτικό, ανοσοτροποποιητικό, ορμονικήεξισορρόπηση, αντι-κούραση, αντι-φλεγμονώδης, ηπατοπροστασία,αντι-οξειδωτικό, αντι-βακτηριακός, αντι-ιογενής, καιαντι-όγκοςεπιπτώσεις [9]. Η χημική ανάλυση έδειξε ότι οι φαινυλαιθανοειδείς γλυκοσίδες και οι πολυσακχαρίτες ήταν τα κύρια δραστικά συστατικά. Η εχινακοσίδη, το κύριο φαινυλαιθανοειδές γλυκοσίδιο του C. deserticola, έχει επιδείξει ευρείες φαρμακολογικές δράσεις, ωστόσο, η φαρμακευτική του ικανότητα είναι περιορισμένη λόγω της κακής βιοδιαθεσιμότητας, του γρήγορου και εκτεταμένου μεταβολισμού in vivo. Μελέτες έχουν επιβεβαιώσει ότι η εχινακοσίδη μπορεί να μεταβολιστεί από τη μικροχλωρίδα του εντέρου in vitro [10,11]. Ωστόσο, τα στοιχεία in vivo δεν έχουν διερευνηθεί. Όπως γνωρίζουμε, η εντερική μικροχλωρίδα διαδραμάτισε σημαντικό ρόλο στη μεσολάβηση της μεταβολιστικής βιοδραστικότητας των φυτικών φαρμάκων. Ως εκ τούτου, ο κύριος στόχος αυτής της εργασίας ήταν να διερευνήσει την επιρροή τουπολυσακχαρίτες κιστάνχηςστη μικροχλωρίδα του εντέρου και τις επιδράσεις στο μεταβολισμό της εχινακοσίδης.

2. Υλικά και μέθοδοι

2.1. Υλικά και χημικά

Το Cistanche deserticola YC Ma ελήφθη από την Alasan, Inner Mongolia Mandela sand industrial development Co., LTD, China. Η αυθεντικότητά τους επικυρώθηκε από τον καθηγητή Lijuan Zhang (Πανεπιστήμιο Παραδοσιακής Κινεζικής Ιατρικής Tianjin). Ένα δείγμα κουπονιού κατατέθηκε στο εργαστήριό μας. Η τυπική ουσία όπως η εχινακοσίδη, η ακτεοσίδη και το χλωρογενικό οξύ ελήφθη από το Εθνικό Ινστιτούτο για τον Έλεγχο Φαρμακευτικών και Βιολογικών Προϊόντων (Πεκίνο, Κίνα). Η καθαρότητα κάθε προτύπου ήταν μεγαλύτερη ή ίση με 98 τοις εκατό. Ακετονιτρίλιο και μεθανόλη βαθμού χρωματογραφίας αγοράστηκαν από την Fisher Scientific (Pitts burgh, ΡΑ). Το μυρμηκικό οξύ αγοράστηκε από την Anaqua Chemical Supply Inc. (Wilmington, ΗΠΑ). Τα άλλα χημικά αντιδραστήρια ήταν αναλυτικής ποιότητας και αγοράστηκαν από την Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd. (Σαγκάη, Κίνα).

Αρσενικοί αρουραίοι Sprague-Dawley (200-220 g) προμηθεύτηκαν από την Beijing HFK Bioscience CO., LTD (Πεκίνο, Κίνα, αρ. άδειας SCXK (Jing) 2014- 0004). Όλα τα ζώα εκτράφηκαν και στεγάστηκαν υπό συνθήκες SPF στην εγκατάσταση ζώων. Το πείραμα διεξήχθη σύμφωνα με τις οδηγίες που καθορίστηκαν από τη φροντίδα των ζώων και χρησιμοποιεί μια επιτροπή του TJUTCM και συμμορφώνεται με τον οδηγό για τη φροντίδα και τη χρήση των πειραματόζωων που δημοσιεύτηκε από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας των ΗΠΑ (NiH Publication number 85–23, αναθεωρημένη το 1996 ). Μετά από περίοδο εγκλιματισμού 1 εβδομάδας, οι αρουραίοι χωρίστηκαν τυχαία σε τέσσερις ομάδες: ομάδα ελέγχου, ομάδα ολικού πολυσακχαρίτη, ομάδα πολυσακχαρίτη υψηλού μοριακού βάρους και ομάδα πολυσακχαρίτη χαμηλού μοριακού βάρους. Κάθε ομάδα περιελάμβανε 6 αρουραίους, οι οποίοι εκτράφηκαν στο ίδιο κλουβί.

2.2. Παρασκεύασμα πολυσακχαριτών Cistanche

3.0 kg Cistanche deserticola YC Ma καθαρίστηκε και ξηράνθηκε στους 40 βαθμούς στον φούρνο στεγνώματος στον αέρα, και στη συνέχεια συνθλίφθηκε σε χοντρή σκόνη. Η ξηρή χονδροειδής σκόνη εκχυλίστηκε με 85 τοις εκατό υδατική αιθανόλη (ν/ν) στους 60 βαθμούς δύο φορές, και 2 ώρες για κάθε φορά. Οι αναλογίες στερεού-υγρού ήταν 1:12 και 1:10, αντίστοιχα. Τα φυτικά υπολείμματα εκχυλίστηκαν με νερό στους 100 βαθμούς άλλες δύο φορές, ο χρόνος εκχύλισης και οι αναλογίες στερεού-υγρού ήταν οι ίδιες με 85 τοις εκατό αιθανόλη. Το υδατικό διάλυμα συνδυάστηκε και συμπυκνώθηκε υπό μειωμένη πίεση και στη συνέχεια καταβυθίστηκε σε 80 τοις εκατό αιθανόλη, σε ηρεμία κάτω από τους 4 βαθμούς για 24 ώρες. Το ίζημα απομονώθηκε μέσω φυγοκέντρησης στις 8000 rpm για 10 λεπτά στους 4 βαθμούς και στη συνέχεια λυοφιλίστηκε για να ληφθούν οι ολικοί πολυσακχαρίτες (ΖΤ). Στη συνέχεια το ΖΤ διαλύθηκε σε απιονισμένο νερό και διηθήθηκε σε μεμβράνη υπερδιήθησης κοίλης ίνας 100 kDa, συγκεντρώθηκαν οι συγκρατητικοί πολυσακχαρίτες υψηλής μοριακής διήθησης (ΗΜ). Το διαποτισμένο διήθημα διηθήθηκε με μεμβράνη υπερδιήθησης 6 kDa. Ελήφθησαν οι συγκρατητικοί μεσαίοι μοριακοί πολυσακχαρίτες του διηθήματος (ΜΜ) και οι πολυσακχαρίτες χαμηλού μοριακού διηθήματος (LM).

2.3. Πρωτογενής χαρακτηρισμός των πολυσακχαριτών του cistanche

Η περιεκτικότητα του πολυσακχαρίτη προσδιορίστηκε με τη μέθοδο φαινόλης θειικού οξέος χρησιμοποιώντας γλυκόζη ως πρότυπο [12]. Η συνολική περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη προσδιορίστηκε με τη μέθοδο BCA [13]. Η ανάλυση της σύνθεσης μονοσακχαρίτη διεξήχθη με HPLC (σύστημα UltiMate 30}00) εξοπλισμένο με στήλη SinoPak C18 (5 μm, 150 mm × 4,6 mm) και ανιχνευτή διάταξης διόδων (VWD-3000). Ο χρωματογραφικός διαχωρισμός των παραγώγων προ-στήλης PMP (1-φαινυλ{-3- μεθυλ{-5-πυραζολόνη) πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας ρυθμιστικό διάλυμα φωσφορικών 100 mM και ακετονιτρίλιο σε αναλογία 82:18 (v/v , τοις εκατό) ως κινητή φάση με ρυθμό ροής 1,0 mL/min. Εγχύθηκαν 10 μL από κάθε δείγμα και χρησιμοποιήθηκε χρόνος ανάλυσης 30 λεπτών με ανίχνευση στα 245 nm. Η απόκτηση και η επεξεργασία των δεδομένων πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας Chromeleon Software 7.1 (Dionex, Sunnyvale, CA, USA).

Το μοριακό βάρος (Mw) προσδιορίστηκε με χρωματογραφία αποκλεισμού μεγέθους υψηλής απόδοσης (HPSEC, UltiMate 30{{10}}0 σύστημα), εξοπλισμένο με γέλη TSK G3000 PWXL (7,8 × 300,0 mm, Tosoh, Ιαπωνία) και TSK gel GMPWXL (7,8 × 300,0 mm, Tosoh, Ιαπωνία) στήλη και ανιχνευτής δείκτη διάθλασης RefractoMax521 (RID). Τα δείγματα εκλούστηκαν με 0,1 moL/L Na2SO4 με ρυθμό ροής 0,5 mL/min. Η θερμοκρασία της στήλης διατηρήθηκε στους 35 βαθμούς. Η δεξτράνη ως πρότυπα και η πρότυπη καμπύλη σχεδιάστηκε σύμφωνα με το χρόνο έκλουσης που απεικονίζεται σε γραφική παράσταση με το λογάριθμο του μοριακού βάρους.

2.4. Φαρμακοκινητική μελέτη

Συλλέχθηκαν δείγματα αίματος από τον εσωτερικό κάντο στις {{0}} h, 0.083 h, 0.167 h, 0.25 h, 0.5 h, 0.75 h, 1.0 h, 2.0 h, 3.{{20}} h, 4.0 h, 6.0 h, 8.0 h, 10 h, 12 h και 24 h μετά τη χορήγηση εχινακοσίδης (100 mg/kg). Δείγματα πλάσματος ελήφθησαν με φυγοκέντρηση για 10 λεπτά στις 7500 μ.μ. Σε 100 μL του δείγματος πλάσματος, προστέθηκαν 10 μL διαλύματος IS (χλωρογενικό οξύ) και 500 μL μεθανόλης. Το μίγμα στη συνέχεια στροβιλίστηκε για 3 λεπτά και φυγοκεντρήθηκε στις 14,{34}} rpm για 10 λεπτά. Το υπερκείμενο συλλέχθηκε και ξηράνθηκε σε άζωτο σε θερμοκρασία δωματίου. Στη συνέχεια, το υπόλειμμα διαλύθηκε σε 100 μL υδατική μεθανόλη 50 τοις εκατό, φυγοκέντρηση στις 14,000 rpm για 10 λεπτά ξανά. Τέλος, 3 μL του υπερκειμένου εγχύθηκαν στο σύστημα LC-MS/MS για ανάλυση. Τα δείγματα αναλύθηκαν χρησιμοποιώντας τη μέθοδο σύμφωνα με μια προηγουμένως αναφερθείσα. Η κινητή φάση αποτελούνταν από CH3CN (διαλύτης Α) και H2O (που περιέχει 0,1 τοις εκατό HCOOH, διαλύτης Β) χρησιμοποιώντας την ακόλουθη βαθμίδα: 0–1 λεπτό, 10 τοις εκατό Α; 1–8 λεπτά, 10–90 τοις εκατό Α; 8–9 λεπτά, 90–10 τοις εκατό Α; 9–11 λεπτά: 10 τοις εκατό A. Το δείγμα διαχωρίστηκε στη στήλη ACQUITY HSS T3 (1,8 μm, 100 mm × 2,1 mm id). Ο ρυθμός ροής ήταν 0,3 mL/min και η θερμοκρασία της στήλης ρυθμίστηκε στους 35 βαθμούς. Στην ανάλυση MS, χρησιμοποιήθηκε τρόπος αρνητικού ιονισμού, με τις ακόλουθες βελτιστοποιημένες παραμέτρους: τριχοειδής τάση, 2,5 kV; θερμοκρασία αποδιάλυσης, 450 βαθμοί. Χρησιμοποιήθηκε άζωτο ως αέριο διάλυσης και κώνου, με ρυθμό ροής 900 L/h και 150 L/h, αντίστοιχα. Η ποσοτικοποίηση πραγματοποιήθηκε έτσι χρησιμοποιώντας MRM των μεταπτώσεων m/z 785,29 → 623,26 για εχινακοσίδη, m/z 353,06 → 191,07 για χλωρογενικό οξύ (IS), m/z 623,24 → 161,09 για ακτεοσίδη. Η τάση του κώνου για την εχινακοσίδη, το IS και την ακτεοσίδη ήταν 100 V, 32 V και 74 V. ενέργεια σύγκρουσης, 32 V, 14 V και 30 V.

2.5. Μελέτη λιπαρών οξέων βραχείας αλυσίδας (SCFAs).

Σε αρσενικούς αρουραίους Sprague-Dawley χορηγήθηκαν από το στόμα ΖΤ, ΗΜ και LM για 3 εβδομάδες. Ο προσδιορισμός των SCFAs (οξικό οξύ, προπιονικό οξύ, ισοβουτυρικό οξύ, βουτυρικό οξύ, ισοβαλερικό οξύ, βαλερικό οξύ και εξανοϊκό οξύ) με αέρια χρωματογραφία (GC) έγινε όπως περιγράφηκε προηγουμένως με μερικές τροποποιήσεις [14]. Εν συντομία, 0,5 g δείγματος κοπράνων διασκορπίστηκαν σε 2,5 mL νερού Milli-Q, στροβιλίστηκαν για 10 λεπτό και 7,5 mL 1 τοις εκατό διάλυμα HCl/αιθανόλης που περιείχε εσωτερικά πρότυπα (βουτυρικό οξύ 24,0 μg Προστέθηκαν /mL και 2- αιθυλεξανοϊκό οξύ 1,32 ug/mL ως εσωτερικά πρότυπα). Τα μίγματα ομογενοποιήθηκαν για 5 λεπτά και φυγοκεντρήθηκαν στις 14,000 rpm για 10 λεπτά στους 4 βαθμούς. Πέντε μικρολίτρα υπερκειμένου εγχύθηκαν σε λειτουργία διαχωρισμού σε αναλογία 30:1. Το φέρον αέριο ήταν Ν2 (99,999 τοις εκατό) σε 1 mL/min. Το αέριο συμπλήρωσης (Ν2) ήταν 25 mL/min. Ο ρυθμός ροής του Η2 και του αέρα ήταν 30 mL/min και 300 mL/min, αντίστοιχα. Τα δείγματα κοπράνων συλλέχθηκαν την 20ή ημέρα αυτής της μελέτης και αποθηκεύτηκαν αμέσως στους -80 βαθμούς.

2.6. Συλλογή κοπράνων, εξαγωγή DNA και αλληλουχία γονιδίου 16S rRNA

Περίπου 200 mg ενός φρέσκου δείγματος κοπράνων συλλέχθηκαν σε έναν αποστειρωμένο σωλήνα Eppendorf 1,5 mL από ανά αρουραίο και αποθηκεύτηκαν στους -80 βαθμούς για μεταγενέστερη προετοιμασία DNA. Το DNA εξήχθη από τα κόπρανα χρησιμοποιώντας το QIAamp DNA Stool Mini Kit (QIAGEN). Η ποσότητα του DNA προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας ένα φασματοφωτόμετρο NanoDrop (Thermo Electron Corporation). η ακεραιότητα και το μέγεθος ελέγχθηκαν με ηλεκτροφόρηση πηκτής αγαρόζης 1,0 τοις εκατό. Σύμφωνα με τη συγκέντρωση, το DNA αραιώθηκε σε 1 ng/μL χρησιμοποιώντας στείρο νερό.

Το 16S rRNA ενισχύθηκε χρησιμοποιώντας έναν συγκεκριμένο εκκινητή (V4: 515F-806R) με τον γραμμωτό κώδικα. Όλες οι αντιδράσεις PCR πραγματοποιήθηκαν με Phusion® High Fidelity PCR Master Mix (New England Biolabs). Αναμείξτε ίσο όγκο ρυθμιστικού διαλύματος φόρτωσης 1× (που περιέχει πράσινο SYB) με προϊόντα PCR και πραγματοποιήστε ηλεκτροφόρηση σε πήκτωμα αγαρόζης 2 τοις εκατό για ανίχνευση. Οι φωτεινές κύριες λωρίδες μεταξύ 400 και 450 bp επιλέχθηκαν για περαιτέρω πειράματα. Τα προϊόντα PCR αναμίχθηκαν σε αναλογίες πυκνότητας ΕΕ. Στη συνέχεια, μίγμα προϊόντων PCR καθαρίστηκε με Qiagen Gel Extraction Kit (Qiagen, Γερμανία).

Οι βιβλιοθήκες αλληλούχισης κατασκευάστηκαν χρησιμοποιώντας TruSeq® DNA PCR Free Sample Preparation Kit (Illumina, ΗΠΑ) ακολουθώντας τις συστάσεις του κατασκευαστή και προστέθηκαν κωδικοί ευρετηρίου. Η ποιότητα της βιβλιοθήκης αξιολογήθηκε στο σύστημα Qubit® 2.0 Fluorometer (Thermo Scientific) και Agilent Bioanalyzer 2100. Η βιβλιοθήκη αναλύθηκε σε μια πλατφόρμα Illumina HiSeq 2500 και δημιουργήθηκαν αναγνώσεις ζεύξης 250 bp.

2.7. Βιοπληροφορική ανάλυση

Η αποκοπή της ακολουθίας γραμμικού κώδικα και εκκινητών, η συναρμολόγηση της ακολουθίας και το φιλτράρισμα δεδομένων σύμφωνα με το QIIME (V 1.7.0). Ακολουθίες με μεγαλύτερη ή ίση με 97 τοις εκατό ομοιότητα αντιστοιχίστηκαν στα ίδια OTU. Τα OTU επισημαίνονται ως ετικέτες SILVA. Οι δείκτες άλφα ποικιλομορφίας που αξιολογούν τον πλούτο της μικροβιακής κοινότητας του εντέρου (μετρήσεις ACE και Chao1) και την ποικιλομορφία της κοινότητας (μετρήσεις Shannon και Simpson) υπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας Qiime (Έκδοση 1.9.1). Η ανάλυση βήτα ποικιλομορφίας χρησιμοποιήθηκε για τη διερεύνηση των δομικών παραλλαγών των μικροβιακών κοινοτήτων χρησιμοποιώντας την απόσταση UniFrac. Οι διαφορές μεταξύ όλων των ομάδων δοκιμάστηκαν με τη δοκιμή Tukey και τη δοκιμή Wilcox. Η κύρια ανάλυση συντεταγμένων (PCoA) εφαρμόστηκε για να εξηγήσει τις διαφορές σύνθεσης μεταξύ των τεσσάρων ομάδων που χρησιμοποιούν πακέτα R. Η μέθοδος γραμμικής διάκρισης ανάλυσης μεγέθους εφέ (LEfSe) έχει σχεδιαστεί ειδικά για δεδομένα ανακάλυψης βιοδεικτών και επεξήγησης αλληλουχίας. Και η ανάλυση γραμμικής διάκρισης (LDA) χρησιμοποιήθηκε για τον υπολογισμό του μεγέθους της επίδρασης κάθε μικροβίου του εντέρου και των χαρακτηριστικών που σχετίζονται με κάθε ομάδα αρουραίων. Η ανάλυση συσχέτισης υλοποιήθηκε με τη χρήση πακέτων R gcorrplot (Έκδοση 1.1.463).

Τα δεδομένα SCFAs αναλύθηκαν χρησιμοποιώντας την ANOVA του SPSS 22.0.

3. Αποτελέσματα και συζήτηση

3.1. Παρασκευή και χημική ανάλυση των πολυσακχαριτών του cistanche

Το Cistanches Herba χρησιμοποιείται τόσο ως τροφή όσο και ως φάρμακο στην Κίνα. Οι πολυσακχαρίτες που απομονώθηκαν από αυτό έχουν προσελκύσει μεγάλη προσοχή λόγω των σημαντικών δραστηριοτήτων τους. Σε αυτή τη μελέτη, τα τέσσερα μέρη των πολυσακχαριτών του κιστάνχη (ZT, HM, MM και LM) ελήφθησαν με τη μέθοδο της εκχύλισης νερού, της καθίζησης αλκοόλης και της υπερδιήθησης. Οι χημικές συνθέσεις τεσσάρων μερών πολυσακχαριτών φαίνονται στον Πίνακα 1.

Ολική περιεκτικότητα σε σάκχαρα των δειγμάτων με τη χρήση τυπικής καμπύλης γλυκόζης. Το αποτέλεσμα έδειξε ότι οι αποδόσεις των HM και LM ήταν υψηλότερες από τις MM. Οι πολυσακχαρίτες έδειξαν ποικίλες φαρμακολογικές ιδιότητες, ιδιαίτερα ανοσολογική δράση. Μελέτες έχουν δείξει ότι η περιεκτικότητα και ο τύπος μονοσακχαρίτη, το μοριακό βάρος, ο τύπος της ομάδας υποκαταστάτη παίζουν σημαντικό ρόλο στις δραστηριότητες των πολυσακχαριτών [15]. Τα διαφορετικά μέρη της σύνθεσης μονοσακχαρίτη των πολυσακχαριτών του cistanche ήταν παρόμοια και η μαννόζη (Man), το γαλακτουρονικό οξύ (GalUA), η γλυκόζη (Glc), η γαλακτόζη (Gal) και η αραβινόζη (Ara) ήταν οι κύριοι μονοσακχαρίτες.

Ωστόσο, τα περιεχόμενα ήταν διαφορετικά μεταξύ των τεσσάρων μερών. Η γλυκόζη και η αραβινόζη ήταν τα κύρια συστατικά του ZT και του HM, ενώ η γλυκόζη ήταν η κύρια μονάδα σακχάρου του LM, επιπλέον, λίγη ραμνόζη και γλυκουρονικό οξύ (GlcUA) ανιχνεύθηκαν επίσης σε αυτά τα κλάσματα.

Τα σχετικά μοριακά βάρη των δειγμάτων διερευνήθηκαν με χρωματογραφία αποκλεισμού μεγέθους υψηλής απόδοσης (HPSEC). Σύμφωνα με την τυπική καμπύλη των δεξτρανών και του χρόνου συγκράτησης στις στήλες, τα κύρια μοριακά βάρη κορυφής σε ZT παρατηρήθηκαν σε 1,68 × 106 Da και 1,70 × 104 Da, σε HM προσδιορίστηκαν ότι είναι 1,54 × 106, 2,06 × 105, και 4,81 × 104, σε MM και LM προσδιορίστηκαν να είναι 1,09 × 104 και 2,05 × 104, αντίστοιχα. Οι αποδόσεις τους καταγράφηκαν στον Πίνακα 1 και η απόδοση ΜΜ ήταν χαμηλή και δεν αρκούσε για το πείραμα σε ζώα. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει τις εξαρτώμενες από τη δομή επιδράσεις των πολυσακχαριτών του cistanche σε διάφορες βιοδραστηριότητες [16]. Απαιτούνται ακόμη περαιτέρω πειράματα, ειδικά ο καθαρισμός, θα πρέπει να εφαρμοστεί λεπτή δομική ανάλυση για τη μελέτη δομής-δραστηριότητας

3.2. Φαρμακοκινητική μελέτη

Η φαρμακοκινητική της εχινακοσίδης διερευνήθηκε με φασματομετρία μάζας τριπλής τετραπολικής υγρής χρωματογραφίας εξαιρετικά υψηλής απόδοσης (UPLC και Xevo TQ-S) μετά από από του στόματος χορήγηση εχινακοσίδης. Τα μέσα προφίλ συγκέντρωσης πλάσματος-χρόνου της εχινακοσίδης φαίνονται στο Σχήμα 1. Σύμφωνα με το φάρμακο και το λογισμικό στατιστικών στοιχείων (DAS, έκδοση 2.0), η φαρμακοκινητική της εχινακοσίδης ταιριάζει σε ένα μοντέλο ενός διαμερίσματος και το άλλο Οι παράμετροι στις ομάδες ZT, HM και LM συνοψίστηκαν στον Πίνακα 2, συμπεριλαμβανομένου του χρόνου επίτευξης της μέγιστης συγκέντρωσης (Tmax), της μέγιστης συγκέντρωσης (Cmax), της περιοχής κάτω από την καμπύλη συγκέντρωσης-χρόνου (AUC) και του μέσου χρόνου παραμονής (MTR ). Μια φαρμακοκινητική μελέτη έδειξε ότι η μέση Cmax της εχινακοσίδης στις ομάδες ZT, HM και LM βρέθηκε να είναι 646,4 ng/mL, 732.0 ng/ml και 898,4 ng/mL που ήταν 1,6, 1,8 και 2,2 φορές σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου (406,8 ng/ml), αντίστοιχα. Με προκατεργασία με πολυσακχαρίτες, η AUC(0-24 h) της εχινακοσίδης αυξήθηκε αντίστοιχα κατά 6,6 τοις εκατό , 36,7 τοις εκατό και 63,6 τοις εκατό στις ομάδες ZT, HM και LM, σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου, η οποία απέδειξε ότι οι πολυσακχαρίτες έδειξαν η δραστηριότητα της προώθησης της απορρόφησης ενός μικρού μορίου. Αυτά τα αποτελέσματα ήταν αρκετά παρόμοια με το ότι οι χιτοολιγοσακχαρίτες βελτίωσαν τη βιοδιαθεσιμότητα των φαινυλαιθανοειδών γλυκοσιδών στο εκχύλισμα Fructus Forsythia [17] και οι πολυσακχαρίτες του Polygonum multiflorum βελτίωσαν τις βιοφαρμακευτικές ιδιότητες του 2, 3, 5, 4'-τετραϋδροξυ-{38} Ο- -D-γλυκοζίτης σε φυσιολογικούς αρουραίους Sprague-Dawley [18]. Η μικροχλωρίδα του εντέρου περιέχει μια ποικιλία ενζύμων που σχετίζονται με το μεταβολισμό του φαρμάκου και οι μηχανισμοί των σχημάτων του μικροβιώματος, η φαρμακοκινητική και η φαρμακοδυναμική του φαρμάκου είναι ακόμα άγνωστες [19]. Οι πολυσακχαρίτες μπορεί να θρέφουν τη μικροχλωρίδα του εντέρου αυξάνοντας το ανοσοποιητικό σύστημα, απορροφώντας θρεπτικά συστατικά και μειώνοντας την ανάπτυξη παθογόνων [20,21]. Αν και η βιβλιογραφία ανέφερε ότι οι πολυσακχαρίτες του cistanche θα μπορούσαν να αυξήσουν τους μεταβολίτες της εχινακοσίδης (όπως η ακτεοσίδη) in vitro, δεν βρήκαμε ότι οι συνυπάρχοντες πολυσακχαρίτες έχουν ωφεληθεί για τη μετατροπή της εχινακοσίδης σε ακτεοσίδη in vivo [10,11].

3.3. Περιεκτικότητα σε SCFAs στα κόπρανα αρουραίου

Πολυσακχαρίτες που έχουν υποστεί ζύμωση από τη μικροχλωρίδα του εντέρου, παράγοντας διάφορα βιοενεργά πολυμερή και μεταβολίτες, όπως SCFAs [3]. Ως οι κύριοι μεταβολίτες των πολυσακχαριτών, τα SCFAs αναλύθηκαν στα κόπρανα. Τα SCFAs, συμπεριλαμβανομένου του οξικού οξέος, του προπιονικού οξέος και του βουτυρικού έχουν αναφερθεί ότι έχουν ευεργετικές επιδράσεις στον μεταβολισμό της γλυκόζης, της χοληστερόλης και των λιπιδίων. Το οξικό είναι τα κύρια SCFA στο κόλον και είναι ένα σημαντικό υπόστρωμα για τη σύνθεση χοληστερόλης, το προπιονικό είναι ένα υπόστρωμα για τη γλυκονεογένεση στο ήπαρ και το βουτυρικό είναι το προτιμώμενο ενεργειακό υπόστρωμα των κολονοκυττάρων και έχει αντιφλεγμονώδες στο έντερο [22,23].

Τα αποτελέσματά μας έδειξαν ότι το οξικό ήταν τα κύρια SCFA που σχηματίστηκαν στα κόπρανα για όλες τις ομάδες, ακολουθούμενο από το βουτυρικό και το προπιονικό, ενώ η συγκέντρωση του βαλερικού και των διακλαδισμένων SCFAs (ισοβουτυρικό οξύ και ισοβαλερικό οξύ) ήταν χαμηλότερη. Το οξικό έχει αποδειχθεί ότι αυξάνει την ενζυμική δραστηριότητα στον ηπατικό ιστό, με αποτέλεσμα καλύτερο έλεγχο του σακχάρου στο αίμα [24]. Τη 20η ημέρα (Εικ. 2), η ομάδα LM είχε σημαντικά υψηλότερο επίπεδο οξικού άλατος (pb 0,05), η αναλογία προπιονικού έτεινε να μειωθεί και η αναλογία βουτυρικού έτεινε να αυξηθεί αν και η αλλαγή ήταν ασήμαντη στα κόπρανα σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου.

Ωστόσο, η ομάδα HM είχε σημαντικά χαμηλότερη αναλογία βουτυρικού από την ομάδα ελέγχου (pb 0.05). Τα περιεχόμενα των συνολικών SCFAs μεταξύ LM και HM ήταν αντίθετη τάση σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου και μόνο η ομάδα LM είχε σημαντική διαφορά.

Πολλοί παράγοντες επηρεάζουν το επίπεδο των SCFA στα κόπρανα, συμπεριλαμβανομένης της σύνθεσης και της ποσότητας της μικροχλωρίδας του εντέρου, της διατροφικής πηγής και του χρόνου που χρειάζεται για να περάσει η τροφή μέσω του πεπτικού σωλήνα [22]. Οι συσσωρευμένες μελέτες δείχνουν ότι η δομή των πολυσακχαριτών, συμπεριλαμβανομένης της σύνθεσης των υπολειμμάτων μονοσακχαριτών, ο βαθμός πολυμερισμού, και τα δύο μπορούν να επηρεάσουν τις ιδιότητες ζύμωσης και την παραγωγή SCFAs [25]. Από τα αποτελέσματά μας, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι οι πολυσακχαρίτες cistanche ρυθμίζουν την παραγωγή SCFAs και οι πολυσακχαρίτες διαφορετικής δομής έχουν διαφορετικά αποτελέσματα.

3.4. Οι πολυσακχαρίτες Cistanche προκάλεσαν βασικές αλλαγές στη σύνθεση και την ποικιλομορφία της μικροχλωρίδας του εντέρου

Η βακτηριακή σύνθεση των δειγμάτων κοπράνων (n=4) εξετάστηκε χρησιμοποιώντας μια τεχνική αλληλουχίας υψηλής απόδοσης Illumina. Η βιβλιοθήκη αναλύθηκε σε μια πλατφόρμα Illumina HiSeq2500 και παρήχθησαν αναγνώσεις ζεύξης 250 bp. Υποβλήθηκαν σε επεξεργασία για ταξινομική ταυτοποίηση και ανάλυση ποικιλότητας. Οι καμπύλες αραίωσης (Εικ. 3α) έδειξαν ότι, για κάθε δείγμα, ο πλούτος των βακτηριακών ειδών μειώθηκε καθώς αυξανόταν το βάθος δειγματοληψίας, υποδεικνύοντας ότι η προσπάθεια προσδιορισμού αλληλουχίας ήταν επαρκής και ότι καταγράφηκε η συνολική ποικιλομορφία εντός του δείγματος. Η καμπύλη Shannon (Εικ. 3β) έδειξε ότι ο αριθμός των μοναδικών βακτηριακών ειδών αυξήθηκε καθώς αυξανόταν ο αριθμός των ταυτοποιημένων αλληλουχιών. Ο κορεσμός των καμπυλών Shannon σημαίνει ότι τα δεδομένα αλληλουχίας ήταν αρκετά για να καλύψουν όλα τα είδη βακτηρίων.

Η ανάλυση άλφα ποικιλομορφίας χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της ποικιλομορφίας μέσα σε ένα δείγμα. Οι δείκτες ποικιλότητας Chao1, ACE, Shannon και Simpson υπολογίστηκαν με τη δοκιμή Tukey για να περιγράψουν την άλφα ποικιλομορφία. Η ανάλυση ποικιλομορφίας με βάση τους δείκτες ACE και Chao 1 αποκάλυψε τον πλούτο της κοινότητας της εντερικής μικροχλωρίδας σε επίπεδο OTU. Οι δείκτες ACE και Chao 1 ήταν σημαντικά χαμηλότεροι στα δείγματα κοπράνων της ομάδας LM σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου (pb 0.05) (Εικ. 4a, b), γεγονός που υποδηλώνει ότι ο πλούτος των ειδών της μικροχλωρίδας του εντέρου ήταν μειωμένος με τροφοδοσία LM. Η ανάλυση ποικιλότητας με βάση τους δείκτες Shannon και Simpson αποκάλυψε την κοινοτική ποικιλομορφία της εντερικής μικροχλωρίδας. Δεν υπήρξε εμφανής αλλαγή στους δείκτες ποικιλομορφίας Shannon και Simpson όταν υποβλήθηκαν σε θεραπεία με πολυσακχαρίτες cistanche σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου.

Οι πολυσακχαρίτες Cistanche προκάλεσαν σημαντικές αλλαγές στα taxa. Επιπλέον, σε τέσσερις ομάδες, το N98 τοις εκατό των OTU σχετίζονταν με τα phyla Bacteroidetes, Firmicutes και Proteobacteria. Η πιο κυρίαρχη ομάδα ήταν οι Bacteroidetes που συνεισέφεραν 55.09 τοις εκατό , 57,89 τοις εκατό , 52,72 τοις εκατό και 69.{{2{0}}4 τοις εκατό της μικροχλωρίδας των κοπράνων στον έλεγχο, ZT, HM και Ομάδες LM αντίστοιχα, ακολουθούμενες από τους Firmicutes, με συνεισφορά 41,39 τοις εκατό , 38.03 τοις εκατό , 42,15 τοις εκατό και 28,15 τοις εκατό αντίστοιχα (Εικ. 5α, β). Σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου, η ομάδα ΖΤ αποδείχθηκε ότι είχε αδύναμα αποτελέσματα στη σχετική αφθονία των μεγάλων φυλών, με τη διαφορά ότι η χαμηλή αφθονία των Actinobacteria αυξήθηκε σημαντικά (MetaStat, pb 0,05). Στην ομάδα HM, τα Proteobacteria ήταν σημαντικά αυξημένα (pb 0,01). Αυτό έδειξε ότι ο πολυσακχαρίτης HM Cistanche θα μπορούσε να προάγει τον εμπλουτισμό των Πρωτεοβακτηρίων για να επηρεάσει το μεταβολισμό των ουσιών σε αρουραίους. Στην ομάδα LM, η αφθονία των Bacteroidetes, των οποίων οι κύριοι συνεισφέροντες ήταν οι Prevotellaceae και Prevotellaceae_UCG-001 αυξήθηκε σημαντικά (pb 0,05) και η αφθονία των Firmicutes, συμπεριλαμβανομένων των Peptococcaceae, μειώθηκε σημαντικά.00p (b) . Τα μέλη των Prevotella και Bacteroides είχαν περιγραφεί προηγουμένως ως αποικοδομητές διαιτητικών ινών [26], που παράγουν τελικά μεταβολικά προϊόντα όπως το ηλεκτρικό και το οξικό [27]. Τέτοια ευρήματα επιβεβαίωσαν προηγούμενες μελέτες που έδειξαν ότι ορισμένα Prevotella spp. μπορεί να αποικοδομήσει πολύπλοκους φυτικούς πολυσακχαρίτες. Προηγούμενες αναφορές έδειξαν επίσης ότι οι δύο κυρίαρχες βακτηριακές διαιρέσεις, η αυξημένη αναλογία των φυλών Firmicutes/Bacteroidetes σχετίζονται με την παχυσαρκία [28]. Η χαμηλότερη αφθονία του πρώτου και η μεγαλύτερη αφθονία του δεύτερου στην ομάδα LM υποδηλώνουν ότι το LM θα μπορούσε να βοηθήσει στην απώλεια κιλών.

Από τις 72 οικογένειες που εντοπίστηκαν, τα taxa top10 απομονώθηκαν και αναλύθηκαν (Εικ. 5c, d). Τα Lachnospiraceae και Ruminococcaceae είναι δύο από τις πιο άφθονες οικογένειες που βρίσκονται στο περιβάλλον του εντέρου των θηλαστικών και έχουν συσχετιστεί με τη διατήρηση της υγείας του εντέρου [29]. Στην παρούσα μελέτη, οι οικογένειες Bacteroidales_S24-7_ομάδα (39,11 ± 6,04 τοις εκατό , 36,88 ± 4,44 τοις εκατό , 28,37 ± 4,01 τοις εκατό , 35,81 ± 7,91 τοις εκατό ), .8 ± 4,5 ± 4,5 τοις εκατό (1 ποσοστό, 19,65 ± 8,97 %, 21,05 ± 8,39 %), Lachnospiraceae (18,21 ± 5,20 %, 15,09 ± 3,29 %, 12,13 ± 7,14 ± 4,70 τοις εκατό, 8,19 ± 1,72 τοις εκατό) κυριαρχούσαν σε κάθε ομάδα. Η οικογένεια S24-7 έχει αναφερθεί ότι περιείχε άφθονα ένζυμα αποικοδόμησης υδατανθράκων [30]. Τα Prevotellaceae παρουσίασαν αύξηση και τα Lachnospiraceae παρουσίασαν πτωτική τάση στην ομάδα των πολυσακχαριτών σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου [31]. Θεωρήθηκε ότι δεν υπήρχαν αντίστοιχα ενεργά ένζυμα από πολυσακχαρίτες cistanche στην ομάδα Bacteroidales{_S{24-7_και Lachnospiraceae ή μονάδες δέσμευσης υδατανθράκων βακτηρίων σε πολυσακχαρίτες. Τα γένη Prevotella έχουν αναφερθεί σε συσχέτιση με τόπους χρήσης πολυσακχαριτών και ένζυμα που δρουν στους υδατάνθρακες [32]. Για να βρεθεί η σχέση μεταξύ βακτηρίων και SCFAs, εφαρμόστηκε ανάλυση συσχέτισης Spearman. Ορισμένα γένη όπως τα Bacteroides, Prevotella και Lactobacillus στη μικροχλωρίδα του εντέρου παίζουν σημαντικό ρόλο στην υδρόλυση των πολυσακχαριτών σε SCFAs [33]. Τα αποτελέσματά μας έδειξαν επίσης ότι τα Bacteroidaceae συσχετίστηκαν θετικά και η μικροχλωρίδα που κυριαρχούσε παρήγαγε περισσότερο βουτυρικό [34], ενώ τα Prevotellaceae συσχετίστηκαν θετικά και η μικροχλωρίδα που κυριαρχούσε παρήγαγε περισσότερο οξικό. Οι γαλακτοβάκιλλοι και οι Ruminococcaceae κυριαρχούσαν στο μικροβίωμα που παρήγαγε περισσότερο προπιονικό (Εικ. 6).

Η ανάλυση βήτα ποικιλομορφίας χρησιμοποιήθηκε για τη διερεύνηση των δομικών παραλλαγών της μικροχλωρίδας του εντέρου στα δείγματα χρησιμοποιώντας μετρήσεις απόστασης UniFrac. Οι διαφορές στις αποστάσεις Unifrac αναλύθηκαν με τη δοκιμή Tukey και Wilcox (Εικ. 7). Χρησιμοποιώντας μη σταθμισμένη ανάλυση uniFrac, βρήκαμε ότι τα ποντίκια LM τροφοδοτούνται σε ομάδες μακριά από άλλες ομάδες. Ταυτοποιήθηκε ένα προφανές μοτίβο ομαδοποίησης για ομάδες ελέγχου, ΖΤ, ΗΜ και LM.

Η αφθονία αυτών των μικροβίων διαμορφώθηκε διαφορετικά με θεραπείες πολυσακχαριτών. Για τον προσδιορισμό των ειδικών βακτηριακών κατηγοριών σε κάθε ομάδα, η σύνθεση της μικροχλωρίδας από τις ομάδες ελέγχου, ZT, HM και LM συγκρίθηκε με τη μέθοδο γραμμικής διάκρισης ανάλυσης μεγέθους (LEfSe). Η Γραμμική Διακριτική Ανάλυση (LDA) χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό του μεγέθους εφέ κάθε διαφορικά άφθονου χαρακτηριστικού. Το όριο βαθμολογίας LDA είναι υψηλότερο από τη λίστα των 4, υποδεικνύοντας υψηλότερη σχετική αφθονία κοινότητας στην αντίστοιχη ομάδα από ό,τι σε άλλες ομάδες. Χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο, διαπιστώσαμε ότι 19 OTUs ήταν σημαντικά διαφορετικά σε όλες τις ομάδες, συγκεκριμένα, 6 OTU στην ομάδα ελέγχου ήταν υψηλότερα, μόνο 1 OTU στην ομάδα ZT ήταν υψηλότερο, 10 OTU στην ομάδα HM ήταν υψηλότερες και 2 OTUS στην ομάδα LM ήταν υψηλότερα από άλλες ομάδες (Εικ. 8). Η αφθονία των g_Prevotellaceae_ UCG_001 στο LM αυξήθηκε σημαντικά (8,47 ± 1,9 τοις εκατό σε LM, 0.40 ± {{21 }}.09 τοις εκατό στην ομάδα ελέγχου, pb 0,01). Το αποτέλεσμα ήταν συνεπές με την αναφορά ότι οι πολυσακχαρίτες Porphyra haitanensis και Ulva prolifera θα μπορούσαν προφανώς να προάγουν τον πολλαπλασιασμό των Prevotellaceae UGC-001 (pb 0,05) και Rikenellaceae RC9 (pb 0,01) [35].

4. Συμπεράσματα

Είναι σαφές ότι υπάρχει σχέση μεταξύ των χημικών συστατικών TCM, της μικροχλωρίδας του εντέρου και ορισμένων μεταβολιτών που προκύπτουν από μικροβιακά εντερικά στοιχεία. Τα τρέχοντα ευρήματά μας παρείχαν μια μέθοδο για τη μελέτη των συνεργειών του μεταβολισμού εχινακοσίδης με διαφορετικά είδη πολυσακχαριτών με βάση τη μικροχλωρίδα του εντέρου. Η μικροχλωρίδα του εντέρου μπορεί να μεταβολίσει την TCM και η TCM μπορεί να επηρεάσει την ανάπτυξη της μικροχλωρίδας του εντέρου. Από τη μια πλευρά, μετά την από του στόματος χορήγηση πολυσακχαριτών στο έντερο, μια ποικιλία μικροχλωρίδας του εντέρου κωδικοποιεί μεταβολικά ένζυμα, παίζοντας σημαντικό ρόλο στην αποσύνθεση των πολυσακχαριτών και στην παραγωγή βιοδραστικών μεταβολιτών. Από την άλλη πλευρά, οι συνεισφορές των πολυσακχαριτών έχουν κάποιο αντίκτυπο στην ισορροπία του μικροπεριβαλλοντικού εντέρου στη διαδικασία. Μέσω σύγκρισης με ή χωρίς πολυσακχαρίτες, διαπιστώσαμε ότι οι πολυσακχαρίτες, αν και πέπτονται άμεσα από τον ξενιστή, δυνητικά δρούσαν ως πρεβιοτικά, οδηγώντας σε ευνοϊκές αλλαγές στη μικροχλωρίδα του εντέρου προάγοντας την ανάπτυξη προβιοτικών. Οι πολυσακχαρίτες Cistanche ρύθμιζαν την ποικιλότητα της μικροχλωρίδας του εντέρου, αυξάνουν τα ωφέλιμα βακτήρια και ιδιαίτερα οι πολυσακχαρίτες χαμηλών μοριακών μορφών ενίσχυσαν την ανάπτυξη του Prevotella spp. Επιπλέον, η βελτιωμένη μικροχλωρίδα του εντέρου ενίσχυσε την απορρόφηση της εχινακοσίδης στο Cistanche deserticola. Αλλά ο λόγος δεν είναι απολύτως σαφής, μπορεί να είναι αποτέλεσμα των συνδυασμένων ελαττωμάτων της μικροχλωρίδας του εντέρου, των SCFAs και της ανοσίας και απαιτείται περαιτέρω έρευνα για ένα μοντέλο ασθένειας. Είναι δύσκολο να αποδειχθούν τα αποτελέσματα των πρεβιοτικών σε υγιή ζωικά μοντέλα των οποίων η μικροβιακή κοινότητα είναι σταθερή και ανθεκτική. Οι πολυσακχαρίτες Cistanche deserticola μπορούν να αναπτυχθούν ως προβιοτικά προϊόντα για τη ρύθμιση της μικροχλωρίδας του εντέρου και μπορούν να εφαρμοστούν στο συνεργιστικό μεταβολισμό μικρών μορίων στο μέλλον. Αυτά τα δεδομένα θα μας βοηθήσουν να σχεδιάσουμε παρεμβάσεις για να αποτρέψουμε ευάλωτες ομάδες ανθρώπων να βελτιώσουν την υγεία τους.

Δήλωση ανταγωνιστικών συμφερόντων

Οι συγγραφείς δηλώνουν ότι δεν υπάρχει σύγκρουση συμφερόντων σχετικά με τη δημοσίευση της παρούσας εργασίας.

Ευχαριστίες

Οι συγγραφείς αναγνωρίζουν με ευγνωμοσύνη το Εθνικό Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών της Κίνας (Αριθ. επιχορήγησης 81830112 και 81904058)

βιβλιογραφικές αναφορές
[1] I. Khangwal, P. Shukla, Πιθανά πρεβιοτικά και μηχανισμοί μετάδοσης τους: πρόσφατες προσεγγίσεις, J. Food Drug Anal. 27 (3) (2019) 649–656.
[2] XF Xu, PP Xu, CW Ma, J. Tang, XW Zhang, Εντερική μικροχλωρίδα, υγεία ξενιστή και πολυσακχαρίτες, Biotechnol. Adv. 31 (2) (2013) 318–337.
[3] NT Porter, EC Martens, Οι κρίσιμοι ρόλοι των πολυσακχαριτών στη μικροβιακή οικολογία και φυσιολογία του εντέρου, Annu. Rev. Microbiol. 71 (2017) 349–369.
[4] QW Guo, QQ Ma, ZH Xue, XD Gao, HX Chen, Μελέτες για τα χαρακτηριστικά δέσμευσης τριών πολυσακχαριτών με διαφορετικό μοριακό βάρος και φλαβονοειδών από μετάξι καλαμποκιού (Maydis stigma), Carbohyd. Πολυμ. 198 (2018) 581–588.
[5] SS Zhou, J. Xu, H. Zhu, J. Wu, JD Xu, R. Yan, XY Li, HH Liu, SM Duan, Z. Wang, HB Chen, H. Shen, SL Li, Εντερική μικροχλωρίδα - εμπλέκονται μηχανισμοί στην ενίσχυση της συστηματικής έκθεσης των ginsenosides με συνυπάρχοντες πολυσακχαρίτες στο αφέψημα ginseng, Sci. Απ. 6 (2016), 22474.
[6] YP Jing, AP Li, ZR Liu, PR Yang, JS Wei, XJ Chen, T. Zhao, YR Bai, LJ Zha, CJ Zhang, Absorption of Codonopsis pilosula σαπωνίνες από συνυπάρχοντες πολυσακχαρίτες ανακουφίζει από τη μικροβιακή δυσβίωση του εντέρου με σουλφικό σουλφικό νάτριο -προκαλούμενη κολίτιδα σε ποντίκια μοντέλα, Biomed. Res. Int. 2018 (2018), 1781036 (18 σελίδες).
[7] CJ Chang, CS Lin, CC Lu, J. Martel, YF Ko, DM Ojcius, SF Tseng, TR Wu, YYM
Οι Chen, JD Young, HC Lai, Ganoderma Lucidum μειώνουν την παχυσαρκία στα ποντίκια ρυθμίζοντας τη σύνθεση της μικροχλωρίδας του εντέρου, Nat. Commun. 6 (2015) 7489.
[8] JC Zhang, GM Yang, YZ Wen, SX Liu, CF Li, RL Yang, W. Li, Εντερική μικροχλωρίδα εμπλέκονται στις ανοσοτροποποιητικές δραστηριότητες του πολυσακχαρίτη longan, Mol. Nutr. Food Res. 61 (11) (2017), 1700466.
[9] T. Wang, XY Zhang, WY Xie, Cistanche deserticola YC Ma, "Desert Ginseng": μια κριτική, Am. J. Chin. Med. 40 (6) (2012) 1123–1141.
[10] Y. Li, GS Zhou, SH Xing, PF Tu, XB Li, Identification of echinacoside metabolites που παράγονται από ανθρώπινα εντερικά βακτήρια χρησιμοποιώντας υγρό υπεραπόδοσης
chromatography–quadrupole time-of-flight mass spectrometry, J. Agr. Food Chem. 63 (30) (2015) 6764–6771.
[11] Y. Li, Y. Peng, MY Wang, PF Tu, XB Li, Human gastrointestinal metabolism of Cistanches Herba water extract in vitro: διευκρίνιση του μεταβολικού προφίλ με βάση την πλήρη ταυτοποίηση μεταβολιτών σε γαστρικό υγρό, εντερικό υγρό, ανθρώπινο έντερο βακτήρια, και εντερικό μικροσωμάτιο, J. Agric. Food Chem. 65 (34)
(2017) 7447–7456.
[12] M. Dubois, K. Gilles, JK Hamilton, PA Rebers, F. Smith, Colorimetric method for determination of sugars and related substances, Anal. Chem. 168 (4265) (1956) 167.
[13] NH Cho, SY Seong, KH Chun, YH Kim, IC Kwon, BY Ahn, SY Jeong, Novel mucosal immunization with polysaccharide-protein conjugates entrapped in alginate microspheres, J. Control. Release 53 (1–3) (1998) 215–224.
[14] XY Zhao, ZZ Jiang, F. Yang, Y. Wang, XM Gao, YF Wang, X. Chai, GX Pan, Y. Zhu, Sensitive and simplified detection of antibiotic effect on the dynamic and versatile changes of fecal short -chain fatty acids, PLoS One 11 (12) (2016), e167032.
[15] SJ Li, QP Xiong, XP Lai, X. Li, MJ Wan, JN Zhang, YJ Yan, M. Cao, L. Lu, JM Guan, DY Zhang, Y. Lin, Molecular modification of polysaccharides and resulting bioactivities , Compr. Rev. Food. Sci. F. 15 (2) (2016) 237–250.
[16] ZF Fu, X. Fan, XY Wang, XM Gao, Cistanches Herba: μια επισκόπηση της χημείας, της φαρμακολογίας και της φαρμακοκινητικής του ιδιότητας, J. Ethnopharmacol. 219 (2018) 233–247.
[17] W. Zhou, XB Tan, JJ Shan, T. Liu, BC Cai, LQ Di, Effect of chitooligosaccharides on
οι εντερικές απορροφήσεις των φαινυλαιθανοειδών γλυκοσιδών στο εκχύλισμα Fructus Forsythia, Phytomedicine 21 (12) (2014) 1549-1558.
[18] LL Sun, M. Wang, HJ Zhang, GJ You, YN Liu, XL Ren, YR Deng, The influence of polysaccharides from Ophiopogon japonicus on 2,3,5,4′-tetrahydroxy-stilbene-2- Ζ. Fu et al. / International Journal of Biological Macromolecules 149 (2020) 732–740 739 O- -d-γλυκοσίδη σχετικά με τις βιοφαρμακευτικές ιδιότητες in vitro και τη φαρμακοκινητική in vivo, Int. J. Biol. Macromol. 119 (2018) 677–682.
[19] KN Lam, M. Alexander, PJ Turnbaugh, Η ιατρική ακριβείας γίνεται μικροσκοπική: μηχανική του μικροβιώματος για τη βελτίωση των αποτελεσμάτων του φαρμάκου, Cell Host Microbe 26 (1) (2019) 22–34.
[20] I. Khangwal, P. Shukla, Προεπισκόπηση πρεβιοτικών, καινοτόμες μέθοδοι αξιολόγησης και οι εφαρμογές τους στην υγεία: ανασκόπηση, 3 Biotech. 9 (5) (2019) 187.
[21] GR Gibson, R. Hutkins, ME Sanders, SL Prescott, RA Reimer, SJ Salminen, K. Scott, C. Stanton, KS Swanson, PD Cani, K. Verbeke, G. Reid, Η διεθνής επιστημονική ένωση για τα προβιοτικά και πρεβιοτικών (ISAPP) συναινετική δήλωση σχετικά με τον ορισμό και το πεδίο εφαρμογής των πρεβιοτικών, Nat. Σεβ. Gastro. Hepat. 14 (8) (2017) 491–502.
[22] JMW Wong, R. de Souza, CWC Kendall, A. Emam, DJA Jenkins, Colonic health: fermentation and short-chain fatty acids, J. Clin. Γαστρεντερόλη. 40 (3) (2006) 235–243.
[23] SI Cook, JH Sellin, άρθρο ανασκόπησης: λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας στην υγεία και τις ασθένειες, Τροφή. Pharm. Εκεί. 12 (6) (1998) 499-507.
[24] H. Yamashita, K. Fujisawa, E. Ito, S. Idei, N. Kawaguchi, M. Kimoto, M. Hinamori, H. Tsuji, Improvement of obesity and glucose tolerance by acetate in type 2 diabetic Otsuka Long- Αρουραίοι Evans Tokushima Fatty (OLETF), Biosci. Biotechnol. Biochem. 71 (5) (2007) 1236–1243.
[25] AL Ho, O. Kosik, A. Lovegrove, D. Charalampopoulos, RA Rastall, In vitro fermentability of xylooligosaccharides and Xylo-polysaccharide fractions with διαφορετικά μοριακά βάρη από ανθρώπινα κόπρανα βακτήρια, Carbohyd. Πολυμ. 179 (2018) 50–58.
[26] TT Chen, WM Long, CH Zhang, S. Liu, LP Zhao, BR Hamaker, Η ικανότητα χρήσης ινών ποικίλλει σε μικροβιακή χλωρίδα του εντέρου που κυριαρχείται από Prevotella- έναντι Bacteroides, Sci. Απ. 7 (1) (2017) 2594.
[27] Το M. Sakamoto, M. Ohkuma, Bacteroides sartorii είναι προγενέστερο ετεροτυπικό συνώνυμο του Bacteroides chinchilla and have priority, Int. J. Syst. Evol. Micr. 62 (6) (2012) 1241–1244.
[28] PJ Turnbaugh, RE Ley, MA Mahowald, V. Magrini, ER Mardis, JI Gordon, Ένα μικροβίωμα του εντέρου που σχετίζεται με την παχυσαρκία με αυξημένη ικανότητα για συγκομιδή ενέργειας, Nature 444 (7122) (2006) 1027-1131.
[29] LF Gomez-Arango, HL Barrett, HD McIntyre, LK Callaway, M. Morrison, NM Dekker, Συνδέσεις μεταξύ του μικροβιώματος του εντέρου και των μεταβολικών ορμονών στην αρχή της εγκυμοσύνης σε υπέρβαρες και παχύσαρκες γυναίκες, Διαβήτης 65 (8) (2016) 2214 –2223.
[30] KL Ormerod, DL Wood, N. Lachner, SL Gellatly, JN Daly, JD Parsons, CG Dal Molin, RW Palfreyman, LK Nielsen, MA Cooper, M. Morrison, PM Hansbro, P. Hugenholtz, Γονιδιωματικός χαρακτηρισμός του ακαλλιέργητη οικογένεια Bacteroidales S24-7 που κατοικεί στα έντερα ομοιοθερμικών ζώων, Microbiome. 4 (1) (2016) 36.
[31] JD Zhang, LJ Song, YJ Wang, C. Liu, L. Zhang, SW Zhu, SJ Liu, LP Duan, Ευεργετική επίδραση των Lachnospiraceae που παράγουν βουτυρικό στη σπλαχνική υπερευαισθησία που προκαλείται από το στρες σε αρουραίους, J. Gastro. Hepatol. 34 (8) (2019) 1368–1376.
[32] T. Accetto, G. Avguštin, The diverse and extensive plant polysaccharide degradative apparatuses of the rumen and hindgut Prevotella species: a factor in them ubiquity; Συστ. Appl. Microbiol. 42 (2) (2019) 107–116.
[33] KE Bach Knudsen, MS Hedemann, HN Lærke, Ο ρόλος των υδατανθράκων στην εντερική υγεία των χοίρων, Anim. Ταίζω. Sci. Τεχν. 173 (1–2) (2012) 41–53.
[34] SA Parker, A . Geirnaert, L. Berchtold, A. Greppi, L. Krych, RE Steinert, T. de Wouters, C. Lacroix, Κατανοώντας το πρεβιοτικό δυναμικό των διαφορετικών διαιτητικών ινών χρησιμοποιώντας ένα in vitro μοντέλο συνεχούς ζύμωσης ενηλίκων (PolyFermS), Sci. Απ. 8 (1) (2018) 4318.
[35] ZS Zhang, XM Wang, SW Han, CD Liu, F. Liu, Effect of two seaweed polysaccharides on intestinal microbiota in ποντίκια που αξιολογήθηκαν με Illumina PE250 sequencing, Int. J. Biol. Macromol. 112 (2018) 796–802.