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麦胚中含有十分丰富的功能性营养物质,其中蛋白质含量高达30%。麦胚中的蛋白主要包含水溶性蛋白(清蛋白)、盐溶性蛋白(球蛋白)、醇溶性蛋白(醇溶蛋白)和碱溶性蛋白(谷蛋白)。麦胚球蛋白(Wheat Embryo Globulin,WEG)不仅是一种优质的植物源蛋白,具有多种生理活性,如抗炎活性,抗氧化活性以及增强免疫力等,而且是麦胚蛋白的重要组成部分,约占麦胚蛋白的20%。目前对麦胚球蛋白的体内抗氧化以及对衰老机体肠道菌群作用等相关研究缺少理论的支撑。前期通过蛋白质组学和生物信息学对麦胚球蛋白进行分析,得出麦胚球蛋白可能参与阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)代谢通路,在此基础上进行麦胚球蛋白对D-半乳糖诱导衰老小鼠的多重保护作用研究。(1)研究麦胚球蛋白对衰老小鼠的认知功能障碍的改善作用。采用D-半乳糖(D-galactose,D-gal)诱导衰老小鼠,灌胃麦胚球蛋白、石杉碱甲对衰老小鼠进行干预,实验结束后,对小鼠体重和脏器指数进行分析,结果显示:注射D-半乳糖导致小鼠体重快速增长,活动减少,毛色无光泽,甚至脱落;进行麦胚球蛋白干预后,小鼠活动量增加,体重增长缓慢,毛色恢复,具有明显的改善。从器官指数中可以看出,D-半乳糖导致小鼠脾脏和肝脏异常增大,免疫失衡,麦胚球蛋白能够缓解脏器肿大,调节免疫。采用新物体识别和水迷宫实验对小鼠空间学习记忆功能进行研究发现:麦胚球蛋白能够提高小鼠对新物体的辨别指数(P<0.01),降低小鼠逃避潜伏期(P<0.05),增加平台象限百分比(P<0.05),以及提高小鼠在原平台象限的停留时间(P<0.05)和穿越原平台位置的次数(P<0.01)。运用组织病理学对脑组织进行分析,能够得出,麦胚球蛋白对脑细胞具有一定的恢复作用,同时减轻D-半乳糖对小鼠海马区神经元造成的损伤。(2)分析麦胚球蛋白对衰老小鼠氧化损伤的保护作用。行为学实验结束后,通过眼球取血,解剖小鼠后取出各个器官,制备血清,将脑组织、肝脏组织、肠组织制备成10%的组织匀浆。分别对小鼠血清、脑组织、肝脏组织、肠组织进行抗氧化指标的检测,能够发现,麦胚球蛋白能够显著提高小鼠血清、脑、肝和肠组织中T-AOC、GSH-Px和SOD活性,显著降低血清和脑组织中MDA含量,但对肝和肠组织中的MDA影响不显著。(3)探究麦胚球蛋白对衰老小鼠肠道菌群的影响。通过Ⅰ11umina技术对收集的小鼠肠道内容物中的肠道菌群进行分析,利用RDPclassifier贝叶斯算法对97%相似水平的OTU代表序列进行分类学分析。分析结果显示:各组小鼠肠道内容物共涉及到1个域,1个界,47个门,91个纲,215个目,381个科,755个属,1193个种,1958个OTU单元。Alpha多样性分析结果显示:模型组和空白组中各指数的差异不大,而且Coverage指数均在99.80%以上。麦胚球蛋白能够降低Shannon指数(P<0.01),提高Simpson指数(P<0.01);在门水平,对各个小鼠肠道菌群进行分析,结果显示:各组小鼠肠道微生物的优势菌门包括:Firmicutes,Bacteroidetes,Actinobacteria,Proteobacteria,Patescibacteria,Tenericutes;在属水平,对各个小鼠肠道菌群进行分析,得到各组小鼠肠道微生物的优势菌属包括:Lactobacillus,norank_f_Muribaculaceae,unclassified_f_Ruminococcaceae,Enterorhabdus,Desulfovbrio,Candidatus_Saccharimonas,Steptococcus,Lachnospiraceae_NK4A136_group,unclassified-_f_Lachnospiraceae,Bacteroides,norank_f_Lachnospiraceae,Lachnoclostridium,Enterococcus,Blautia。对比四组的Bacteroidetes/Firmicutes(B/F)值发现:衰老模型组中B/F显著下降(P<0.01),通过麦胚球蛋白以及石杉碱甲进行干预后,衰老小鼠肠道菌群B/F值得到改善,有一定的上升趋势。麦胚球蛋白能够降低Patescibacteria(P<0.05)、Epsilonbacteraeota和Tenericutes相对丰度(P<0.01)。进而改善肠道菌群紊乱,延缓衰老进程。麦胚球蛋白在机体调节过程中能够有效改善衰老小鼠的认知功能障碍,保护衰老小鼠的氧化损伤能力,同时能够提高衰老小鼠肠道有益菌群的相对丰度。可以将麦胚球蛋白作为一类预防衰老的特医食品。