芝麻素作为芝麻中的活性成分具有多种生理活性，但目前未见芝麻素对肠道益生菌增殖和黏附作用的研究报道。本论文通过体外微生物和细胞实验、以及动物体内实验研究芝麻素对肠道菌群结构、肠道益生菌增殖和黏附的影响，发掘芝麻素改善肠道微生态、促进肠道健康的生物活性。本文研究结果如下：
　　1、采用体外粪便厌氧发酵体系和高通量测序技术，研究三种剂量芝麻素对正常膳食和高脂膳食大鼠肠道微生物的影响。结果表明，芝麻素能增加正常膳食和高脂膳食大鼠粪便中益生菌(乳酸杆菌和双歧杆菌)的数量，降低高脂膳食大鼠粪便中肠球菌数量。高通量测序分析结果表明，芝麻素能显著降低拟杆菌门中的多形拟杆菌、单形拟杆菌、脆弱拟杆菌和狄氏副拟杆菌的相对丰度，显著增加厚壁菌门中的动物乳杆菌和台湾乳杆菌的相对丰度，说明芝麻素对肠道菌群的微生物多样性和菌群结构具有改善作用。芝麻素还能降低粪便发酵液pH值、增加短链脂肪酸含量。因此，芝麻素具有调节肠道菌群结构、促进益生菌增殖、抑制有害菌生长的作用。
　　2、采用益生菌黏附结肠上皮细胞的体外实验，探究芝麻素对肠道益生菌黏附性的影响。结果表明，芝麻素促进两歧双歧杆菌对结肠上皮细胞(Caco-2和NCM460细胞)的黏附，增强嗜酸乳杆菌对Caco-2细胞的黏附；同时，芝麻素能上调E-钙粘蛋白在Caco-2和NCM460细胞中的表达，下调β-连环蛋白在Caco-2细胞中的表达。因此，芝麻素可促进肠道益生菌黏附性，与提高结肠上皮细胞中黏附蛋白的表达有关。
　　3、采用高脂膳食和正常膳食C57BL/6J小鼠模型，研究芝麻素对肠道菌群结构和肠道微生态的影响。结果表明，芝麻素能抑制高脂膳食小鼠体重增长，降低血清中总胆固醇和甘油三酯含量，提高高密度脂蛋白含量。芝麻素可减轻高脂膳食小鼠肝脏脂肪化和炎症、回结肠绒毛和粘膜的损伤。芝麻素能增加小鼠肠道双歧杆菌和乳酸杆菌数量，减少大肠杆菌数量。芝麻素能调节小鼠肠道微生物多样性和菌群结构，降低厚壁菌门和拟杆菌门比值，提高瘤胃菌科和苏黎世杆菌科的相对丰度，提高芽孢杆菌纲和双歧杆菌属的相对丰度。芝麻素能降低小鼠肠道pH值，增加短链脂肪酸的含量。芝麻素还能上调高脂膳食小鼠结肠组织中闭合蛋白-1、咬合蛋白和闭合小环蛋白基因mRNA和蛋白表达水平。因此，芝麻素具有调节正常膳食和高脂膳食动物的肠道菌群结构、改善肠道微生态环境、以及保护肠道屏障完整性的作用。