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福建农林大学营养与功能性食品课题组：牡蛎多肽对疲劳小鼠及其肠道菌群的影响

FOODFUNCTION

（分区：TOP二区影响因子：4.）

背景

疲劳是一种普遍的亚健康状态，有害物质的积累会影响人体健康，导致免疫力下降，甚至引起各种疾病。在现代研究中，缓解或消除疲劳已成为科学研究的重要课题。

海洋生物中含有大量的蛋白质和丰富的必需氨基酸，通过酶解制备的天然海洋生物活性肽容易被人体分解和利用，可作为开发功能性食品的生物活性成分，大量研究证实多肽具有抗氧化、抗疲劳、免疫调节、抗高血压、抗菌等多种生物活性。鱼类、贝类、藻类等海洋生物是抗疲劳肽的重要来源。

牡蛎是一种珍贵的海洋贝类，而且是极好的优质营养来源。牡蛎蛋白质约占干肉重量的50%，脂肪含量约为1%，而且牡蛎还含有多种维生素。牡蛎本身具备一种高度复杂的先天免疫系统，具有强抗氧化活性，能够减少机体在应激状态下发生的氧化损伤，从而恢复机体功能。

目的

该研究从动物、分子和细菌水平出发，通过力竭游泳试验来评价牡蛎多肽组分对疲劳小鼠的抗疲劳作用和对其肠道菌群的调控作用。

英文文章题目：Anti-fatiguepropertyofoysterpolypeptideanditseffectongutmicrobiotainmice

期刊名称：FOODFUNCTION

第一作者：肖嵋方，福建农林大学食品科学学院硕士研究生

通讯作者：曾峰，福建农林大学食品科学学院讲师

刘斌，福建农林大学食品科学学院教授

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成果介绍

研究方法

1）牡蛎多肽组分（OP，分子量小于5k）的制备；

2）通过建立小鼠力竭游泳实验模型，测定力竭游泳时间和其他疲劳相关生化指标，使用RT-qPCR测定疲劳相关基因转录水平，对牡蛎多肽的抗疲劳功效进行评价；

3）通过肠道菌群与疲劳相关基因的关联性分析，探究牡蛎多肽对小鼠肠道菌群丰度和结构的影响，分析肠道菌群与牡蛎多肽抗疲劳的关联性。

研究结果及结论

图1牡蛎组分对小鼠的抗疲劳生化指标的影响

(A)精疲力竭的游泳时间。(B)血液。(C)血尿素氮。(D)肝糖原水平。(E)肌糖原水平。(F)SOD活性。(G)谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性。(H)疲劳相关基因在转录水平的表达。

(B)不同的符号表示不同群体之间的显著差异。“*”表示与对照组比较有显著性差异(P0.05)，“**”表示与对照组比较有极显著性差异(P0.01)，“#”表示与L-OP组比较有显著性差异(P0.05)。

由图1可知，牡蛎多肽（OP）可明显延长小鼠力竭游泳时间，与CONTROL组相比，OP各剂量组小鼠体内的LD、BUN水平显著降低（P＜0.05），肝糖原和肌糖原水平显著增加（P＜0.05），SOD和GSH-Px的活力显著提高（P＜0.05），结果表明OP具有抗疲劳功效。此外，OP能够显著提高PEPCK和AMPK基因的mRNA转录水平（P＜0.05），同时显著降低TNF-α基因转录水平（P＜0.05），可从mRNA转录水平的角度进一步阐明了牡蛎多肽的抗疲劳作用机制。

图2对照组和H-OP组在门水平上物种的相对丰富度。

“*”表示与对照组比较有显著性差异(P0.05)，“**”表示与对照组比较有极显著性差异(P0.01)。

Fig.2RelativeabundanceofspeciesatthephylumlevelofthecontrolgroupandH-OPgroup.

图3肠道微生物区系与疲劳相关生化指标的相关性分析。

游泳时间代表力竭游泳时间，LD代表乳酸，BUN代表血尿素氮，MG代表肌糖原，LG代表肝糖原。

Fig.3Correlationanalysisbetweengutmicrobiotaandfatigue-relatedbiochemicalindicators.

肠道菌群与疲劳相关生化指标之间存在复杂的相关性，可以通过改善肠道菌群缓解机体疲劳损伤。由图2可知，牡蛎多肽会对肠道菌群结构产生差异性，在属水平上CONTROL组和H-OP组的组间差异物种具有显著性，其特征菌群为Oscillibacte、Rikenella、Bacteroides、Fusicatenibacter和Bifidobacterium等。通过肠道菌群与疲劳相关生化指标的关联分析（图3），得出一些跟游泳时间、血乳酸、血尿素氮、肝糖原和肌糖原具有相关性的菌，如Yaniella、Romboutsia、Faecalibacterium、Desulfovibri和Intestinibacter等，且其中，Faecalibacterium，Desulfovibri和Intestinibacter与游泳时间、血乳酸、血尿素氮、肝糖原和肌糖原呈负相关，Yaniella和Romboutsia与这些指标呈正相关。

以上结果进一步证明牡蛎多肽对疲劳小鼠维持菌群生态平衡具有积极作用，其表现出的抗疲劳功效在一定程度上归因于肠道菌群的调节作用。

论文资助

该研究由“十三五”福州海洋经济创新发展示范项目和近海资源生物技术福建省高校重点实验室（泉州师范学院）（IRB03）资助。

牡蛎是高营养高蛋白的贝类生物，具有包括抗氧化、抗疲劳、增强免疫力等在内的多种生物功能活性，从国内外现有研究来看，牡蛎抗疲劳活性肽在功能机制的研究不够深入。该研究在前期研究结果的基础上，通过酶解、超滤分级制备小分子多肽组分，将抗氧化活性与抗疲劳肽联系，并分析牡蛎抗疲劳肽在肠道菌群的丰度和结构变化上所发挥的功能性作用，初步探讨了牡蛎多肽抗疲劳的分子及菌群作用机制，能够为海洋生物活性肽的开发及功能性食品的研发提供理论依据和技术支持。

参考文献