作为一种叶黄素类胡萝卜素，虾青素（Astaxanthin，ATX）常被用作预防慢性代谢性疾病的营养补充剂。ATX具有良好的抗炎、抗氧化和抗细胞凋亡的能力，为了研究补充ATX在肥胖小鼠（高脂饮食诱导）肝脏脂肪变性和肝脏氧化应激中的作用，山西农业大学与西安交通大学的研究人员使用不同剂量的ATX（0.25%、0.5%和0.75%）联合高脂饮食（HFD）饲养小鼠，以研究ATX在调节肝脏脂肪代谢和肠道微生物种群中的作用。
研究表明，ATX可降低体重、抑制肝脏脂滴形成、降低肝脏甘油三酯水平，并改善肝脏脂肪变性和氧化应激，并且，这种效应成呈剂量依赖性。0.75%剂量下的ATX改变了与肝脏胆固醇和脂肪酸代谢相关的34种脂代谢产物的水平，这可能与脂肪生成相关基因的下调和胆汁酸生物合成相关基因的上调有关。结果还表明，ATX通过显著抑制肥胖相关的Parabacteroides和Desulfovibrio的生长，而促进Allobaculum和Akkermansia的生长，从而缓解了HFD诱导的肠道微生物区系失调。也就是说，营养补充剂虾青素可能通过调节肠道－肝轴的特性来预防肝脏脂肪变性和氧化应激的发展。
相关研究结果[1]以“Astaxanthin From Haematococcus pluvialis Prevents High-Fat Diet-Induced Hepatic Steatosis and Oxidative Stress in Mice by Gut-Liver Axis Modulating Properties ”为题于2022年4月12日发表在《Frontiers in Nutrition》上。
肥胖已成为国际公认的常见慢性代谢性疾病，其发病率逐年稳步上升，这是因为体内能量代谢不平衡，从而导致脂肪蓄积过多。肥胖可引起多种物质代谢异常，包括脂质代谢、氧化应激、炎症反应、胰岛素抵抗（IR）和脂肪性肝炎。许多研究表明，类胡萝卜素调节肝脏脂质代谢的机制与肥胖相关的NAFLD的发生率之间存在明确的关系。该团队以往的研究表明，雨生红球藻来源的虾青素能通过下调脂肪生成相关基因和上调脂质氧化相关基因来调节AMPK/SREBP1c通路从而调节高脂饮食小鼠的脂质代谢（如下图示），除此之外，该团队还通过肠道微生物区系测序的方式证明，AST通过优化厚壁菌与拟杆菌的比例，抑制肥胖相关病原菌群的丰度，同时促进与葡萄糖和脂质代谢相关的益生菌丰度，缓解HFD诱导的肠道菌群失调。该论文发表在国际食品科技领域的权威期刊《Food & Function》上[2]。
与以往的研究不同，在本篇文章中，该团队采用虾青素联合高脂饮食的饲养方式，通过不同的分组，包括常规饮食组（ND）、高脂饮食（HFD）、不同剂量的虾青素联合高脂饮食组。实验结果及结论如下：
一、补充虾青素对体重和血脂的影响
①如下图示，与正常饮食组相比，在HFD组，观察到小鼠体重显著增加，而在ATX治疗组，小鼠体重只有轻度上升。这表明，在小鼠中补充ATX可以减重，与单独服用HFD相比，服用高剂量ATX的效果更显著。
②如下图示，与ND组相比，HFD组大鼠肝脏湿重和脂肪含量显著增加。ATX（中、高剂量）能显著降低高脂饲料喂养小鼠的肝脏重量。并且，通过对肝脏脂肪沉积指标的分析（甘油三酯和总胆固醇水平）表明，与ND组相比，HFD组TG和TC水平分别显著升高117.4%和82%。 然而，与HFD组相比，补充虾青素可有效地减少脂肪沉积，并且该效果呈剂量依赖性（ATX的剂量越高，效果越好）。
③以30天为阶段，下表收集初始阶段、30天、60天时，小鼠的血脂指标。可以发现，30、60 天后，高脂饮食组小鼠TG、TC、LDL-C（低密度胆固醇）水平显著升高， HDL-C（高密度胆固醇）水平显著降低，这表明高脂饮食组小鼠出现了脂质代谢紊乱，而ATX治疗组小鼠的TC、TG和LDL-C水平在60天后与HFD组相比显著下降，这说明补充0.5%和0.75% ATX可有效降低甘油三酯、总胆固醇和低密度脂蛋白水平。有意思的是，在第30天时，该效果不显著，这说明，在补充膳食虾青素时，最好以60天为一个周期。
二、补充虾青素对高脂饮食诱导小鼠肝脏抗氧化标志物水平的影响
活性氧（ROS）和丙二醛（MDA）是氧化应激发展的关键成分，人和小鼠体内抗氧化酶的种类主要包括T-AOC，CAT，SOD和GSH，通过评估这些指标，可推断虾青素是否具有抗氧化能力。如下图所示，与ND组相比，HFD组小鼠ROS和MDA水平显著升高；添加0.5%和0.75% 虾青素可有效抑制高脂饲料喂养小鼠的脂质过氧化，但低剂量的虾青素效果较弱。
三、补充虾青素对高脂饮食喂养小鼠肠道菌群结构的影响
随着ATX添加量的增加和肥胖严重程度的发展，肠道微生物群的分类谱呈现显著差异，与正常饮食的小鼠相比，服用HFD的小鼠中，30个最常见的细菌属中有9个上调，21个细菌属下调，而补充ATX后，这些属的部分含量提高到原来的相对丰度水平。
参考文献：
[1]Wang M,et al. Astaxanthin From Haematococcus pluvialis Prevents High-Fat Diet-Induced Hepatic Steatosis and Oxidative Stress in Mice by Gut-Liver Axis Modulating Properties[J].Front Nutr,2022,9:840648. DOI: 10.3389/fnut.2022.840648.
[2]Wang M,et al. Astaxanthin from Haematococcus pluvialis alleviates obesity by modulating lipid metabolism and gut microbiota in mice fed a high-fat diet[J]. Food Funct,2021,12:9719-38. DOI: 10.1039/d1fo01495a
本文转载自百家号https://baijiahao.baidu.com/s?id=1759700711967751892&wfr=spider&for=pc
