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超重和肥胖的发生率在世界范围内急剧增加,肥胖症给人类带来的危害已不容忽视,而目前市场上减肥药种类较少,并且存在较大的副作用,因此,寻找安全、有效、无毒的抗肥胖药物是迫切需要的。低聚半乳糖(Galactooligosaccharides,GOS)是一种天然的,能够被肠道微生物利用的益生元。GOS作为益生元认可度广泛,食疗效果好,安全性高。本课题通过高脂饮食诱导建立了肥胖SD大鼠模型,研究GOS体内的减肥活性,通过基因差别谱筛选出通路,进行荧光定量聚合酶链式反应(RT-PCR)和蛋白免疫印迹(WB)实验,对其机制进行初步探究。减肥活性结果:(1)GOS各个剂量组在不影响SD大鼠食欲的情况下,能够显著降低高脂饮食诱导肥胖SD大鼠的体重增重,且均能显著降低大鼠体内的总脂肪含量和脂/体比,具有良好的减肥作用;(2)在血脂水平研究中发现,GOS各个剂量组均能改善高脂饮食诱导的肥胖SD大鼠的血清中总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)的含量,说明了GOS能够改善血清中脂质代谢的情况;(3)在肝功能指标检测中,GOS各个剂量组均显著改善高脂饮食诱导的肥胖SD大鼠血清中谷草转氨酶(AST)和谷丙转氨酶(ALT)水平,说明了GOS还具有一定护肝作用;GOS各个剂量组均改善高脂饮食诱导的肥胖SD大鼠血清中葡萄糖(Glu)的含量,表明了具有一定的降血糖活性,同时GOS高剂量还能够改善肥胖SD大鼠糖耐量;(4)接着探究了GOS对肝组织及其脂质代谢的影响,结果发现,GOS各个剂量组均显著改善肝脏中TC、TG、LDL-C和HDL-C的浓度;从肝组织整体形态、颜色以及组织切片观察,GOS各剂量组能缓解和改善脂质积累的现象;以上结果表明,GOS能够改善肝脏中脂质代谢水平,起到一定的护肝作用;(5)同时,脂肪组织切片表明,相比于Model组,GOS能够抑制体内附睾、皮下、肾周脂肪组织细胞的肥大和增生。基因差别谱结果表明:肝脏中,与Model相比,GOS上调基因300个,下调基因266个;差异基因的KEGG功能分析表明,差异基因主要分布在醚脂代谢,脂质代谢,MAPK信号通路,胆汁分泌,酪氨酸代谢等通路。脂肪组织组中,与Model相比,GOS上调基因120个,下调基因428个;差异基因的KEGG功能分析表明,差异基因主要分布在产热,MAPK信号通路,PPAR信号通路,胆固醇代谢,PI3K/AKT信号通路,脂肪酸代谢,花生四烯酸代谢等通路。通过基因差别谱的分析指导,选择了白色脂肪棕色化和肝脏中脂质代谢通路的相关基因蛋白进行后续的实验。减肥机制研究结果:在附睾脂肪中,GOS各剂量组均能增加UCP1,PPARγ,PGC1α,PRMD16,ATF2蛋白表达水平,同时,能够增加UCP1,PPARγ,PGC1α,PRMD16,ATF2,p38MAPK,PKA基因的表达水平,说明GOS能够促进高脂饮食诱导的肥胖SD大鼠附睾脂肪棕色化。在棕色脂肪中,GOS各剂量组均能增加UCP1,PPARγ,PGC1α,PRMD16蛋白表达水平,同时增加UCP1基因的表达,说明GOS能够促进棕色脂肪形成,进一步增加机体产热。在白色脂肪和肝脏中,GOS能够促进CYP7A1,LDLR,LXRα,PPARα蛋白表达,降低SREBP2蛋白表达,说明了GOS通过促进胆固醇分解代谢,调控机体脂质代谢。