【文献解读】江西农业大学动物与营养实验室：浒苔多糖可改善肥胖小鼠的胰岛素敏感性和全身能量代谢

根据世界卫生组织数据显示，全球肥胖症患者数量高达 6.5 亿。肥胖伴随各类并发症（糖尿病，心血管疾病，脂肪肝，心脏病，高血压，代谢疾病等等）已成为威胁人类健康的首要问题。肥胖症已成为一组常见的代谢症。当人体进食热量多于消耗热量时，多余热量以脂肪形式储存于体内，其量超过正常生理需要量，且达一定值时遂演变为肥胖症。所以时常认为，保持身体能量平衡是预防肥胖的有效方法。
脂肪组织是身体最大的器官之一，被认为是哺乳动物系统种能量平衡的主要调节因素。膳食纤维和多酚因其在预防肥胖和相关代谢紊乱方面的巨大潜力而闻名。作为一种膳食补充剂，浒苔多糖（EPP）被认为是一种天然的安全化合物，并表现出许多生物作用（Tanna&Mishra,20l9),包括抗氧化、抗炎、低血糖和降血脂活动。然而，EPP对预防治疗肥胖及并发症的作用机制尚不明确。

对此，江西农业大学动物与营养实验室谢飞，邹天德一行2022年发表于《Journal of Functional Foods》的《Polysaccharides from Enteromorpha prolifera improves insulin sensitivity and promotes adipose thermogenesis in diet-induced obese mice associated with activation of PGC-1a-FNDC5/irisin pathway》的文献揭示了，浒苔多糖可以防止哺乳动物高脂肪饮食引起的肥胖。证实了，浒苔多糖通过提高饮食诱导的肥胖小鼠的胰岛素敏感性并促进脂肪产热，从而发生能量消耗达到反肥胖反应的效果。
该文献研究者将实验小鼠随机分为4组，每组10只，分别为LFD（低肪饮食），HFD(高脂饮食)；LFD+5%EPP（低肪饮食+5%浒苔多糖），HFD+5%EPP(高肪饮食+5%浒苔多糖)。实验设计如图2，

图2 实验设计和时间轴图

经过12周的饮食干预，记录每组小鼠的体重（表1）；并用低场核磁共振 (NMR) 分析仪(半岛(中国),中国苏州) 对小鼠进行身体成分分析，测量分析脂肪量和瘦肉量，确定脂肪量和瘦肉量百分比（脂肪量/总体重×100）。实验结束时，采用二氧化碳吸入和颈椎脱位对小鼠实施安乐死，解剖采集血液样本，精确分离肩胛间BAT和腹股沟WAT (IngW AT)脂肪并称重。核磁共振身体成分测量，及处死解剖后腹股沟WAT (IngW AT)脂肪图如图3：

表1 小鼠体重及其他参数

图3 饮食EPP可以防止饮食引起的肥群

(B)喂食12周后小鼠INGWAT(腹股沟白色脂肪组织)解剖图，(C)喂食12周后小时体内脂肪量占比。(D)喂食12周后小鼠体内瘦肉含量占比。
表1体重参数显示，经12周EPP处理后，HFD组小鼠的末次体重高于LFD组（23.24%，HFD与LFD比为44.60g与36.1g)和LFD+EPP组（23.96%，HFD与LFD+EPP比为44.60g与35.98g),HFD +EPP组小鼠的末次体重低于HFD组（9.19%，HFD与HFD+EPP比为44.60g与40.50g)。图3B显示所示，HFD组小鼠IngWAT的体重明显增加，EPP组小鼠的体重明显减少，与最终体重一致。
图3C,D核磁共振小鼠身体成分脂肪及瘦肉含量测试结果显示：经12周EPP处理后，HFD组小鼠与HFD组小鼠相比，HFD组小鼠脂肪含量明显增多，瘦肉含量明显下降；LFD+EPP组小鼠较LFD组脂肪和瘦肉含量无明显变化，HFD+EPP组小鼠较HFD组，脂肪含量显著下降，瘦肉含量显著增加。与最终体重及小鼠解剖后腹股沟WAT (IngW AT)脂肪示意图重量一致。实验结果表明，EPP饮食可明显预防饮食引起的肥胖。
除上小鼠体成分指标测试外，本研究还使用多种分析测量仪器及分析方法测量分析了血清鸢尾素浓度，组织学，免疫组化等多种代谢指标（这里不再一一展开）。研究结果除EPP饮食可明显预防饮食引起的肥胖外，还表明：

• 膳食EPP增加了高脂肪喂养的肥胖小鼠的能量消耗（如图4）；
• 膳食EPP改善HFD诱导的IngWAT炎症反应和胰岛素抵抗；
• 膳食EPP可激活高脂饮食小鼠的BAT（棕色脂肪组织）产热；
• 膳食EPP促进高脂饮食小鼠IngWAT棕色脂肪样变化；
• 膳食EPP激活肥胖小鼠IngWAT中的p-AMPKa和PGC-1a/FNDC5/irisin通路。

图4 实验鼠的代谢变化

(A)12小时光-12小时暗循环期间的耗氧量(VO2)和平均值。(B)12h光-12h暗循环期间的二氧化碳
产量(VCO2)及其平均值。(C)根据代谢室数据计算呼吸交换比(RER、VCO2/VO2).(D)12h光-12h暗循环期间的产热量及平均值。结果表明：与高脂饮食组相比，EPP组小鼠在白天的耗氧量、二氧化碳产量和产热量均较高，夜间（活动期），高脂饮食小鼠的RER低于LFD+EPP小鼠。总之膳食EPP通过增加了高脂肪喂养的肥胖小鼠的能量消耗，从而达到预防饮食引起的肥胖。
总之，在该研究中，间接测热系统表明，EPP引起的代谢活性增强和体脂率下降与增加身体的能量消耗有关。研究数据表明，膳食中补充EPP减少了脂肪和炎症，增强了胰岛素敏感性，以及棕色和米色脂肪的生成，从而改善了HFD小鼠的代谢健康。这些发现提示，EPP可以作为一种潜在的功能成分，抵消与不健康生活方式(高能量、高脂肪摄入和缺乏身体活动)相关的不良影响，即肥胖及肥胖引起的并发症。

浒苔（Enteromorpha）是一种大型绿藻，隶属于绿藻门、石莼目、石莼科的多细胞真核生物，广泛分布于全世界各海域，常生长在潮间带岩石上或石沼中。中国常见的浒苔种类主要有浒苔、肠浒苔、缘管浒苔、条浒苔、扁浒苔、管浒苔等。
除了浒苔富含碳水化合物、蛋白质、粗纤维、氨基酸、脂肪酸、维生素和多种矿物质, 其中铁含量在中国食物营养成分表上记载为我国食物之最。同时还含有脂肪和维生素。在浒苔蛋白质中，氨基酸种类齐全，必需氨基酸含量较高，其中缘管浒苔的限制氨基酸为赖氨酸，氨基酸评分为79；条浒苔的限制氨基酸为蛋氨酸，氨基酸评分为80。浒苔的脂肪酸组成中，多不饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的含量为分别为50.5%、12.7%和36.8%，其中包括近4%的奇数碳原子脂肪酸。因此浒苔是高蛋白、高膳食纤维、低脂肪、低能量，且富含矿物质和维生素的天然理想营养食品的原料。浒苔可以食用，新鲜苔条晒干后可以吃，把它切碎磨细后，撒在糕饼点心中有一股特殊香味。

浒苔多糖是浒苔的主要活性成分，它是一种带负电荷的水溶性硫酸杂多糖，主要由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、木糖和糖醛酸等组成 ，其中糖醛酸主要包括葡萄糖醛酸和艾杜糖醛酸。浒苔多糖主要存在于藻体细胞间质和细胞壁中、少量位于细胞质中，具有提高免疫、抗氧化、抑制癌细胞、抗衰老、降血脂、抑菌抗病毒等多种生物活性。也有报道称，浒苔多糖具有相似于天然保湿因子透明质酸的保湿和吸湿活性。因此，目前浒苔已被广泛地应用于食品、医药、饲料、化妆品等领域，且取得较好的应用效果。

江西农业大学动物与营养实验室谢飞，邹天德一行2022年发表《Polysaccharides from Enteromorpha prolifera improves insulin sensitivity and promotes adipose thermogenesis in diet-induced obese mice associated with activation of PGC-1a-FNDC5/irisin pathway》，《Journal of Functional Foods》杂志 , 2022。