海藻酸钠-花色苷自组装颗粒制备及改善小鼠食物过敏研究

来源 :集美大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xieyl2010
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肠道是人体最大的免疫器官之一,肠道屏障功能障碍易导致食物过敏的发生,因此调节肠道微生态平衡是防治食物过敏的有效策略。矢车菊素-3-O-葡萄糖苷(C3G)是自然界存在最广泛的花色苷,具有消炎、调节肠道菌群等多种生理活性。但是,有关花色苷通过调节肠道改善食物过敏的研究少有报道。鉴于花色苷稳定性差、生物吸收率低,本研究利用肠溶性海藻酸钠为载体制备海藻酸钠-C3G自组装颗粒,探究其肠吸收效果和抗食物过敏的作用机制。主要研究结果如下:1.低粘度海藻酸钠及海藻酸钠-C3G自组装颗粒制备。通过高温高压处理获得粘度为2.98 m Pa·s、电位为-34.40 m V、肠溶性良好的低粘度海藻酸钠(LVA)。LVA与C3G自组装颗粒的最佳条件为:LVA/C3G质量比3:1,体系p H 3.0,反应时间60 min,温度4°C避光,C3G结合率达到84.24%。扫描电镜观察发现,LVA-C3G复合物为多孔的网状结构;红外光谱分析显示,C3G与LVA结合后,其在1638 cm-1和1443 cm-1处的特征峰消失,而LVA的COO-基团在1614 cm-1和1417 cm-1处的特征峰移动到了1617 cm-1和1422cm-1;差示热量扫描显示,LVA与C3G自组装后,其吸热峰从231°C移到223°C。通过分子对接软件模拟出LVA与C3G的最佳构型,进一步证实C3G的羟基氢与LVA的COO-基通过氢键作用相结合。2.LVA-C3G自组装颗粒的贮藏稳定性及肠吸收评价。与未包埋的花色苷相比,自组装颗粒在25°C下放置35天后,其保存率提高了15.53%。体外模拟胃肠道消化结果表明,C3G在p H 2.0的模拟胃液中稳定,而在p H 7.4的模拟肠液中易降解,保留率仅为46.25%;经LVA包埋后,C3G经模拟胃肠消化后的保留率近70.00%,生物可给率提高了23.22%,抗氧化能力提高了10.21%。通过小鼠连续4周灌胃,经LVA包埋后,小鼠血清中的C3G响应值提高了27.40%,血清浓度达到22.92 nmol/m L;而粪便中C3G的含量降低了30.65%。3.LVA-C3G自组装颗粒对正常小鼠肠道微生态的影响。C3G和LVA-C3G复合物按剂量25.00 mg/kg/day(C3G当量)连续灌胃小鼠4周,与空白小鼠相比,小鼠胸腺指数均显著(P<0.05)提高。在肠物理屏障方面,C3G在包埋前后均能有效促进肠绒毛生长,但LVA-C3G促进肠粘液分泌的效果更显著;与空白小鼠相比,LVA-C3G使小鼠血清D-乳酸水平下降了23.89%(C3G为9.65%),β-防御素和黏蛋白-2的水平分别上升了14.64%(C3G为5.80%)和13.89%(C3G为9.30%);肠上皮Claudin-1、Occludin、ZO-1三种紧密连接蛋白分别提高了24.71%(C3G为15.17%)、21.66%(C3G为13.41%)和21.31%(C3G为7.75%)。在肠免疫屏障方面,C3G与LVA-C3G均能显著(P<0.05)提高s Ig A、TNF-α、INF-γ、IL-4、IL-10以及IL-18的表达水平,但在s Ig A、INF-γ、IL-4、IL-10和IL-18表达方面LVA-C3G的效果更优。在调节肠道菌群方面,C3G与LVA-C3G均能有效促进肠道益生菌增殖,但LVA-C3G对肠道致病菌的抑制效果更好,螺杆菌属(Helicobacter)和Turicibacter的相对丰度分别降低了8.32%和2.79%。4.LVA-C3G自组装颗粒对小鼠食物过敏的抑制作用。以卵清蛋白(Ovalbumin,OVA)诱导小鼠食物过敏,小鼠特异性Ig E、组胺、m MCP-1和Na+-K+-ATP酶活性分别为3833.53 ng/m L、1141.52 ng/m L、1202.40 pg/m L、5.68μmo L Pi/mg prot/h,小鼠体温下降、粪便松散含水量高,小肠绒毛破损、肠壁变薄,肠道紧密连接蛋白表达降低以及微生物组成发生显著变化。经过C3G、LVA-C3G物理混合物和LVA-C3G自组装颗粒处理后的致敏小鼠腹泻、抓耳朵等过敏症状均能明显缓解,表现出良好抗过敏效果。尤其LVA-C3G自组装颗粒组小鼠OVA特异性Ig E、组胺和m MCP-1的水平分别降低到2087.60 ng/m L、460.87 ng/m L、630.83 pg/m L,而Na+-K+-ATP酶的活性则增加到8.41μmol Pi/mg prot/h。且肠道内的Th1型细胞因子IFN-γ回升,Th2型细胞因子IL-4降低,两者达到新的平衡;IL-10、IL-18、IL-22、s Ig A、紧密连接蛋白和抗菌肽(AMPs)的水平显著增加。从肠道菌群来看,相比于模型组小鼠,LVA-C3G自组装颗粒组的致病菌,如螺杆菌属(Helicobacter)和Turicibacter的丰度分别降低了21.83%和1.64%,而有益菌,如乳杆菌属(Lactobacillus)、另枝菌属(Alistipes)、拟杆菌属(Bacteroides)和Odoribacter的丰度分别提高了17.69%、5.95%、3.54%和4.78%。
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