CN111700904A - 一种利用酰化淀粉定点释放短链脂肪酸的抗抑郁的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用酰化淀粉定点释放短链脂肪酸的抗抑郁的方法，属于酰化淀粉抗抑郁领域。本发明利用酰化淀粉作为短链脂肪酸的载体，模拟生理状态，在大肠内实现短链脂肪酸的定点释放，通过动物实验检测小鼠的抑郁表型、ACTH、CS与5‑HT合成及转录等抑郁相关生理指标，筛选并确定了能够通过在小鼠肠道定点释放短链脂肪酸实现抗抑郁功能的酰化淀粉。本发明提供的酰化淀粉能够缓解抑郁小鼠的抑郁样行为、提高神经递质的合成水平、减轻压力导致的下丘脑‑垂体‑肾上腺轴功能亢进。利用本发明能够实现在肠道内定点释放短链脂肪酸，可作为一种靶向肠道内环境、成本更低、更安全有效的干预抑郁症的膳食方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用酰化淀粉定点释放短链脂肪酸的抗抑郁的方法，属于酰化淀粉抗抑郁领域。
背景技术
抑郁症，又称抑郁障碍，近年来因其逐年快速增长的患病率、致残率和自杀率引起了社会各界的广泛关注。抑郁症是一类常见的精神障碍疾病，常常伴随焦虑症状，主要包括产后抑郁、重度抑郁症和双相情感障碍，临床表现为显著且持久的情绪低落。抑郁症有损社会认知能力，给患者增加生理痛苦的同时，还会带来致残与自杀等严重后果，威胁社会的和谐稳定与经济发展。抑郁症的发病机制尚未明确，一般认为和神经递质5-羟色胺异常有关。
“肠-脑轴”是一个双向沟通、调节系统，概念的最早提出可追溯到百年前，研究者发表服用乳酸杆菌能帮助治疗忧郁症的观点。近年来，研究者们逐渐认识到参与“肠-脑轴”调节作用的还涉及肠道微生物、肠粘膜屏障和血脑屏障等。肠道菌群不仅能调节肠道本身功能，还能通过多种途径与大脑交流，包括神经通路、免疫激活和内分泌调节。“肠-脑轴”研究热潮为抑郁症的防治开辟了新的道路。研究表明，抑郁症患者的肠道菌群构成和正常人有明显差异，表现为厚壁菌门细菌的丰度明显降低，肠道微生态被破坏的人群更易出现“肠-脑轴”功能紊乱症状，而婴幼儿使用抗生素后出现认知行为异常和抑郁症状的概率大大提高，将抑郁症患者的肠道菌群通过粪菌移植的方法转移到无菌大鼠体内后，诱发大鼠出现了快感缺失与抑郁样行为。由此可见，肠道菌群具有远端调控宿主神经系统的潜力，调节和恢复肠道微生态的稳定是防治抑郁、焦虑的新手段，也是探索人类生命奥秘的新窗口。
短链脂肪酸作为肠道菌群最主要的代谢产物，既能作为G蛋白偶联受体的激动剂，介导肠上皮信号，又可作为组蛋白去乙酰化酶的抑制剂，担负着重要的生理作用，已经成为生命神经科学研究的焦点。在胃肠道中，肠内分泌细胞排列在管腔壁上，并对短链脂肪酸产生反应，释放激素、神经激素和神经递质等，向全身发送信号。现有研究表明，立足微生物-肠-脑轴，降低炎症水平、从而改善下丘脑-垂体-肾上腺轴亢进，干预神经递质合成则可能是短链脂肪酸缓解抑郁症的潜在机制。
目前报道的通过短链脂肪酸缓解抑郁的方法，均通过多采用将短链脂肪酸的钠盐混入小鼠饮水的方式进行干预。然而采用钠盐作为抗抑郁媒介存在缺陷，会被小肠吸收，且无法解释其发挥作用的具体机制。因此，需要开发新的在胃肠道内定点释放短链脂肪酸的方法。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种利用酰化淀粉在小鼠肠道定点释放短链脂肪酸实现抗抑郁功能的方法，其包括，
本发明的第一个目的是提供酰化淀粉在制备缓解和/或治疗抑郁症的产品中的应用。
在一种实施方式中，所述缓解和/或治疗抑郁具体体现为(a)～(e)中的至少一种：
(a)降低HPA轴亢进的激素促肾上腺皮质激素和皮质酮的浓度；
(b)提高结肠色氨酸羟化酶Tph1的转录水平；
(c)提高肠道微生物发酵蛋白类食物得到色氨酸的能力；
(d)恢复5-羟色胺及其前体物质5-羟色氨酸的正常含量，实现抗抑郁效果；
(e)缓解抑郁，还对抑郁伴随的焦虑有改善作用。
在一种实施方式中，所述酰化淀粉用酸酐取代淀粉的D-吡喃葡萄糖上的羟基，取代度在0.2～0.3范围。
在一种实施方式中，所述产品为药物、功能性食品、特殊医学用途配方食品或保健品。
在一种实施方式中，所述酰化淀粉的制备原料包括高直链玉米淀粉。
在一种实施方式中，所述酰化淀粉包括乙酰化淀粉、丙酰化淀粉、异丁酰化淀粉、丁酰化淀粉或异戊酰化淀粉。
在一种实施方式中，所述酰化淀粉包括乙酰化淀粉、丁酰化淀粉或异丁酰化淀粉。
在一种实施方式中，所述酰化淀粉的制备方法包括如下步骤：
(1)将质量分数(w/w)为30～50％的淀粉乳于30～45℃持续搅拌，调节淀粉乳pH为7.5～8.5；
(2)向步骤(1)的反应体系中滴加淀粉原料质量40～50％的酸酐，控制温度30～45℃，并维持反应体系pH 7.5～8.5；滴加酸酐结束后，持续搅拌反应1～3h；
(3)将步骤(2)反应结束后的溶液pH调节至5.5～6.0，收集沉淀物，将沉淀物洗涤、抽滤、冷冻干燥，得酰化淀粉。
在一种实施方式中，所述冷冻干燥是在-50℃，200μbar真空度下预冻4h，再于-30℃，200μbar真空度下进行一次干燥32h，再于25℃，0μbar真空度下进行二次干燥24h，冷阱-80℃。
在一种实施方式中，所述酰化淀粉的制备方法具体为：将淀粉与蒸馏水配制成质量分数(w/w)为40％的淀粉乳，加入搅拌转子，常温下于热力磁力搅拌器上混匀；搅拌器控温40℃，持续搅拌，用0.50mol/L氢氧化钠溶液调节淀粉乳液的体系至pH 8.00左右；在1.5h内滴加完酸酐，滴加量相对于淀粉原料质量的50％，期间控制温度40℃，并加入氢氧化钠溶液以维持反应体系pH 8.00左右；滴加酸酐结束后，持续搅拌反应2h；反应结束后，用0.50mol/L盐酸将体系pH调整至5.70左右；沉降，倾去上清液，将沉淀物加500mL水洗涤，20KPa负压下进行抽滤，5～10min；重复步骤洗涤3-5次，水洗至洗液中性，将沉淀物收集到玻璃皿中；冷冻干燥，得酰化淀粉。冷冻干燥的条件为：-50℃，200μbar真空度下进行预冻4h，-30℃，200μbar真空度下进行一次干燥32h，25℃，0μbar真空度下进行二次干燥24h，冷阱-80℃。
在一种实施方式中，所述酰化淀粉的日摄入量为1～5mmol酰化淀粉/kg体重。
本发明的第二个目的是提供一种抗抑郁的药物，所述药物的有效成分为所述的酰化淀粉。
在一种实施方式中，所述酰化淀粉的取代度在0.2～0.3范围，且在大肠的短链脂肪酸的释放量提高到小肠的10倍以上。
在一种实施方式中，所述药物还含有药学上可接受的载体。
本发明还要求保护含有所述酰化淀粉的功能性食品或特殊医学用途配方食品。
本发明有益效果：本发明采用酰化淀粉作为短链脂肪酸的载体，经动物实验证明，酰化淀粉可抵抗小肠酶水解，在大肠经微生物分解释放短链脂肪酸，从而对小鼠的抑郁行为表型起到改善作用，缓解抑郁相关的生理指标，如降低HPA轴亢进的激素促肾上腺皮质激素和皮质酮的浓度，提高Tph1的转录水平，提高肠道微生物发酵蛋白类食物得到色氨酸的能力，恢复5-羟色胺及其前体物质5-羟色氨酸的正常含量，实现抗抑郁效果。
本发明利用短链脂肪酸的良好载体(酰化淀粉)，通过慢性不可预知应激造模小鼠，在动物试验中验证了经过酰化淀粉定点释放短链脂肪酸实现抗抑郁这种方法的有效性。本发明提供了一种利用酰化淀粉在小鼠肠道定点释放短链脂肪酸实现抗抑郁功能的方法。
附图说明
图1为SCFAs的色谱保留时间示意图；其中，横轴表示时间，纵轴表示相对丰度(Relative abundance)。
图2为酰化淀粉干预抑郁小鼠5周后，小鼠不同肠段主要SCFAs含量的示意图；(a)小肠部分乙酸、丙酸和丁酸浓度；(b)盲肠部分乙酸、丙酸和丁酸浓度。
图3为酰化淀粉干预抑郁小鼠5周后，各组小鼠的行为学变化示意图；(a)旷场实验(第一次潜伏期)；(b)旷场试验(中心区域移动距离)；(c)高架十字迷宫实验；(d)强迫游泳实验；其中#P<0.05，##P<0.01(vs空白组)；*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001(vs模型组)。
图4为酰化淀粉干预抑郁小鼠5周后，各组小鼠血清中血清促肾上腺皮质激素ACTH(a)和血清皮质酮CS(b)水平变化示意图；其中##P<0.01(vs空白组)；*P<0.05(vs模型组)，**P<0.01(vs模型组)。
图5为酰化淀粉干预抑郁小鼠5周后，小鼠结肠组织中Tph1 mRNA水平示意图；其中#P<0.05(vs空白组)；*P<0.05(vs对照组)。
图6为酰化淀粉干预抑郁小鼠5周后，小鼠结肠组织中5-HT及其前体的含量示意图；(a)色氨酸水平；(b)5-羟色氨酸浓度；(c)5-羟色胺浓度；其中#P<0.05(vs空白组)；*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001，****P<0.0001(vs模型组)。
图7为为综合小鼠的行为学测试和生理指标相关结果做出的正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)图(a)和PCA载荷图(b)。
图8为灌胃短链脂肪酸干预抑郁小鼠5周后，各组小鼠的行为学变化示意图；(a)旷场实验(第一次潜伏期)；(b)旷场试验(中心区域移动距离)。
图9为饮用水中添加酸钠盐干预抑郁小鼠5周后，各组小鼠的行为学变化示意图；(a)旷场实验(第一次潜伏期)；(b)旷场试验(中心区域移动距离)；其中###P<0.01(vs空白组)。
具体实施方式
实施例1：利用酰化淀粉实现小鼠肠道定点释放短链脂肪酸
(1)酰化淀粉的制备：
将高直链玉米淀粉与蒸馏水配制成质量分数(w/w)为40％的淀粉乳，加入搅拌转子，常温下于热力磁力搅拌器上混匀；搅拌器控温40℃，持续搅拌，用0.50mol/L氢氧化钠溶液调节淀粉乳液的体系至pH＝8.00；在1.5h内分别滴加完各类酸酐，滴加量相对于淀粉原料质量的50％，期间控制温度40℃，并加入氢氧化钠溶液以维持反应体系pH＝8.00；滴加酸酐结束后，持续搅拌反应2h；反应结束后，用0.50mol/L盐酸将体系pH调整至5.70左右；沉降，倾去上清液，将沉淀物加500mL水洗涤，20KPa负压下进行抽滤，5～10min；重复步骤水洗至洗液中性，将沉淀物收集到玻璃皿中；冷冻干燥，得不同酰化淀粉。冷冻干燥的条件为：-50℃，200μbar真空度下进行预冻4h，-30℃，200μbar真空度下进行一次干燥32h，25℃，0μbar真空度下进行二次干燥24h，冷阱-80℃。
使用分析天平准确称取干燥的酰化淀粉样品2g于250mL锥形瓶，量取50mL蒸馏水，以1％酚酞作为指示剂，混匀。接着用0.1mol/L NaOH溶液进行滴定，以体系呈微红色、且30s不消失为终点。再加入25mL的0.5mol/L NaOH标准溶液将体系皂化，皂化过程需持续搅拌1.5h。最后用0.5mol/L的HCl标准溶液滴定体系中过量的NaOH溶液，至微红色消失为滴定终点。计所使用的盐酸标准溶液的体积为V1(mL)。进行平行滴定3次，去失误数据，取均值。准确称取原淀粉2g，检测步骤与上述方法相同。记录用去的0.5mol/L盐酸标准溶液的体积为V2(mL)。按以下公式计算取代度。
A＝(V2/m2-V1/m1)×(c×M×100％)/1000
DS＝(162×A)/(100×M-(M-1)×A)
其中，A：酰基质量分数，％；V1：样品组耗用的盐酸标准溶液体积，mL；V2：空白组耗用的盐酸标准溶液体积，mL；c：盐酸标准溶液浓度，mol/L；m1：样品组样品质量，g；m2：空白组样品质量，g；M：取代基的摩尔质量，g/mol(乙酰基取43，丙酰基取57，丁酰基取71，异丁酰基取71，异戊酰基取85)；DS：每个D-吡喃葡萄糖基上被取代的羟基数；162：淀粉相对分子质量，g/mol(高聚体淀粉分子通式为(C6H10O5)n)。各类酰化淀粉的取代度如表1所示。
本方法制得的乙酰化淀粉取代度为0.22，丙酰化淀粉取代度为0.25，异丁酰化淀粉取代度为0.22，丁酰化淀粉取代度为0.26，异戊酰化淀粉取代度为0.28，各类酰化淀粉的取代度稳定，且都在0.2～0.3范围。现有研究已证实，取代度在此范围的酰化淀粉具有小肠酶抗性，到达大肠后能被肠道菌群分解释放出短链脂肪酸。
短链脂肪酸测定：
将乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸和戊酸各取10μL，加乙醚定容至1000μL，再取以上混合物100μL，再次用乙醚定容至1000μL，分别取上述混合物200μL、100μL、50μL、25μL、15μL、10μL、5μL以及2.5μL，用无水乙醚定容至1000μL，转移至透明气相进样小瓶中，上机检测，制作标曲。目标短链脂肪酸的保留时间如图1。称取小鼠小肠与盲肠及内容物湿重约50mg置于2mL EP管中，冻干后，每管加入500μL饱和NaCl溶液，浸泡30min，用组织破碎仪破碎至无明显颗粒(30s、65Hz/次，3次)。加入40μL硫酸溶液进行酸化，漩涡30s震荡均匀。随后加入1000μL乙醚，漩涡震荡混匀以提取SCFAs，在4℃下，14000g离心15min。将上清乙醚转移至加入0.25g无水硫酸钠的EP管中，在4℃下，14000g离心15min，将500μL上清液转移至透明气相进样小瓶中，用GC-MS测定。采用Rtx-Wax柱对SCFAs进行分离，初始柱温为100℃，以7.5℃/min的升温速率升至140℃，再以60℃/min的速率分升至200℃，在200℃下保持3min。采用全扫模式(M/Z扫描范围33-110)检测SCFAs，选取各分析物标准品的特征离子进行定量分析。外标法计算样品中SCFAs的含量(μmol·g-1)。主要短链脂肪酸浓度如图2所示，(a)为小肠段的SCFAs含量，(b)为盲肠段的SCFAs含量。大肠段的短链脂肪酸浓度可达到小肠段的10倍以上。可以认为，酰化淀粉的摄入相当于在大肠释放了对应的短链脂肪酸。
实施例2：通过酰化淀粉实现肠道定点释放短链脂肪酸从而缓解抑郁
1、慢性应激抑郁小鼠模型的建立及处理方法
以DS＝0.25为基准换算各类酰化淀粉需要添加量。以1000g混合饲料为例，需要150g的DS为0.25的酰化淀粉。将原饲料经粉碎机破碎成细小颗粒，加入定量酰化淀粉，继续混匀，少量多次加入水，经5mL注射器挤压成型，分类存放于-20℃冰箱，使用时，将饲料经过紫外照射带入动物房屏障环境。原饲料以及对应淀粉的用量见表1。
表1酰化淀粉取代度及用量
将6周龄小鼠根据体重随机分为7组：空白对照组(1组，喂食普通淀粉)、抑郁模型组(1组，喂食普通淀粉)、酰化淀粉对照组(5组，分别喂食乙酰化淀粉、丙酰化淀粉、异丁酰化淀粉、丁酰化淀粉和异戊酰化淀粉)，每组含8只小鼠。分组方案如表2：
表2动物实验分组方案
采用CUMS进行造模(空白组不做刺激)。每天随机采用1-2种刺激，并避免昼夜节律。每种方法不超过三次，为期5周。刺激因素包括：①禁食禁水24h；②潮湿垫料24h；③制动1～2h；④夹尾3min；⑤持续光照24h；⑥空垫料24h；⑦强迫游泳3-5min；⑧孤养24h。造模结束后，测量小鼠行为学指标，包括旷场实验、高架十字迷宫实验、强迫游泳实验和悬尾实验，与空白组均出现显著差异为造模成功。造模方式如表3：
表3抑郁小鼠模型的造模方式
2、短链脂肪酸对小鼠抑郁行为的改善作用
第6周开始，停止每日的慢性不可预知应激以及酰化淀粉的干预，同时对所有小鼠进行行为学测试。包括旷场实验、高架十字迷宫实验和强迫游泳实验。具体实施方法和结果如下：
(1)旷场实验：
抑郁常伴随一定的焦虑症状，旷场实验是经典的评价动物探索未知环境得焦虑与抑郁程度的方案。提前将动物移入行为学实验室，使其适应环境，设置Noldus EthoVisionXT行为观察记录分析系统相关参数。实验开始后，用镊子轻轻夹住小鼠尾部，将其放入旷场箱内底面中心，同时进行录像和计时，每只观察时间为10min。实验结果如图3(a)和(b)所示。空白组和模型组之间存在显著差异，而使用酰化淀粉干预的小鼠表现出了不同程度的抗焦虑、抑郁反应。异丁酸组、丁酸组和异戊酸组小鼠的第一次潜伏期显著低于模型组的小鼠，并且异丁酸干预组在中心区域移动的距离显著高于模型组，这提示异丁酸、丁酸和异戊酸可能对小鼠探索未知环境的焦虑有潜在的缓解作用。
(2)高架十字迷宫实验：
高架十字迷宫实验是经典的评价动物探索未知环境得焦虑与抑郁程度的方案。实验结果如图3(c)所示，各组小鼠在开放臂的停留时间的差异不存在显著性，但是相较于抑郁模型组，各个SCFAs干预组的小鼠在不同程度上表现出较长的开放臂停留时间的趋势。这提示短链脂肪酸不仅可以缓解抑郁，还对抑郁伴随的焦虑有改善作用。
(3)强迫游泳实验：
强迫游泳实验是一种行为绝望实验法，强迫游泳实验结果如图3(d)所示，模型组的静止漂浮时间显著延长，代表抑郁和焦虑程度增加，而酰化淀粉干预的各组别的差异没有显著性，部分组别出现静止漂浮时间缩短的趋势。
3、益生菌对小鼠HPA亢进的缓解作用：
将步骤1造模的小鼠于第6周处死，收集小鼠血液，3000g离心15min获得血清。用ELISA试剂盒检测血清中促肾上腺皮质激素(adreno-cortico-tropic-hormone，ACTH)和皮质酮(Corticosterone，CS)的含量。实验结果表明(图4)，由于持续的慢性应激，抑郁模型组的血清ACTH浓度浓度显著高于空白组，酰化淀粉干预各组的血清激素含量不同程度地低于模型组小鼠，接近于空白对照组的小鼠。使用乙酸、丙酸和异丁酸干预受到慢性不可预知温和应激的小鼠，能显著下调其血清中ACTH和CS的浓度至抑郁模型组的80％，使其逐步恢复到正常水平。
4、短链脂肪酸对抑郁小鼠的神经递质合成的影响
将步骤1造模的小鼠于第6周处死，收集小鼠结肠组织。通过qRT-PCR检测结肠中色氨酸羟化酶1(Tryptophan hydroxylase 1，TPH1)的转录情况。取约20μg结肠组织，加入TRIzol溶液，提取总RNA，通过75％乙醇洗涤，经空气干燥，经过超微量分光光度计检测其浓度和纯度(A260/A280)。使用反转录试剂盒去除基因组DNA、进行逆转录反应，得到稳定的cDNA。目的基因以及相关引物序列如表4所示，上下游反应体系10μL，如表5所示，使用SYBRGreen Supermix在BioRad-CFX384系统上进行定量PCR。一式三份进行扩增反应，每个使用的探针不包含模板对照。记录循环阈值(Ct)值并使用2-ΔΔCt方法将其归一化为Gapdh。
表4目的基因及相关引物序列
表5 qRT-PCR反应体系
如图5所示，模型组小鼠Tph1表达量显著低于空白组，与前期研究的结果一致，表明CUMS造成的抑郁小鼠其结肠内Trp向5-HTP及5-HT的转变受到了影响；而部分SCFAs，尤其是异丁酸的摄入，能够逆转CUMS导致的低Tph1mRNA水平，将Tph1的相对表达量提高7倍，恢复小鼠结肠内Trp向5-HTP及5-HT的转变过程，乙酸和丁酸也表现出了增强Tph1转录的特性(提高3～4倍)，尽管没有显著性。
分别取一定质量的新鲜结肠组织(≥50mg)，加入9倍体积的无菌PBS缓冲液(相当于1g组织加9mL的PBS)，用组织匀浆器进行匀浆，组织液经过4℃、12000rpm、15min离心后取上清。上清中加入等体积的5％高氯酸沉淀蛋白后，继续12000rpm离心10min，吸取上清液经0.22μm水系滤膜过滤后，采用高效液相色谱-荧光检测法(High Performance LiquidChromatography-Fluorescence Detection，HPLC-FLD)进行5-HTP与5-HT的含量测定。流动相A为0.1mol/L的NaAc(其中含有0.1mmol/L的EDTA-2Na)，pH＝5.1。甲醇为流动相B，流动相A与B的进样比为85:15，流速为1.0mL/min，荧光检测激发波长为290nm，发射波长为330nm，每个样品的进样量为20μL。外标法计算结肠组织中5-HT、5-HTP及Trp的浓度(μg/L)。实验结果如图6所示，结果表明，5类SCFAs的摄入可以显著增加结肠内的Trp浓度，这表明SCFAs的摄入可能影响了肠道菌群的结构，从而使得由肠道微生物代谢蛋白质产生的Trp增多，但从结肠5-HTP、5-HT的水平变化来看，模型小鼠结肠5-HT却显著(P＜0.05)高于空白对照组，尽管其前体5-HTP的水平在空白对照组和模型组之间没有显著性变化，并且与Tph1转录情况并不完全一致，这可能由于模型动物尚处于一种代偿性应激的状态，从而使得神经递质及其前体处于一个短暂升高的阶段。但可以肯定的是，SCFAs的摄入，尤其是乙酸和丁酸，相较于抑郁模型组，可以使得应激导致的高水平5-HT降低1/3，使CUMS造成的5-HT水平异常向正常的方向恢复。
综合以上，对以上行为学和生理指标进行OPLS-DA分析和PCA分析，结果如图7。图7(a)中，空白对照组和抑郁模型组在水平方向的差异体现了有效的抑郁模型；图7(b)数据点间的距离用于直观表示样本相似性，提示乙酰化淀粉干预组、异丁酰化淀粉干预组及丁酰化淀粉干预组的小鼠与空白模型组的各项指标的相关性较强。乙酰化淀粉可以将应激造成的高水平ACTH和CS降低到原浓度80％,将Tph1mRNA表达提高到原水平的3倍，使得应激导致的高水平5-HT降低1/3，恢复正常；异丁酰化淀粉的摄入可以显著减少小鼠潜伏时间，增加其在中心区域的移动距离，缓解小鼠探索未知环境的焦虑，将应激造成的高水平CS降低到原浓度80％，将Tph1mRNA表达提高到原水平的7倍；丁酰化淀粉可以显著减少小鼠在旷场中潜伏时间，将应激造成的高水平CS降低到原浓度80％，将Tph1mRNA表达提高到原水平的4倍，使得应激导致的高水平5-HT降低1/3。这提示乙酸、异丁酸和丁酸均能在一定程度上缓解抑郁症状，使得小鼠的行为表型与生理指标逐渐恢复到正常水平。
实施例3：酰化淀粉相较于短链脂肪酸或其酸盐对小鼠抑郁行为的影响
1、短链脂肪酸组：直接灌胃短链脂肪酸，分别为乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸和异戊酸，干预抑郁模型小鼠(分组和造模方式同实施例2，空白对照组不做处理，空白对照组和抑郁模型组不灌胃)，灌胃的量与酰化淀粉递送的短链脂肪酸的摩尔数(0.5mmol/天/只)相等，通过旷场实验对小鼠行为学进行检测，结果见图8。
部分酸干预组的小鼠潜伏时间和移动距离接近于抑郁模型组，这可能是由于短链脂肪酸大多具有明显的刺激性气味，会影响小鼠情绪，从而对短链脂肪酸干预抑郁行为的结果产生较大误差影响。
2、酸钠盐组：在小鼠的饮用水中分别添加5类酸钠盐(乙酸钠、丙酸钠、异丁酸钠、丁酸钠和异戊酸钠)干预抑郁模型小鼠(分组和造模方式同实施例2，空白对照组不做处理，空白对照组和抑郁模型组饮水正常)，饮水摄入量与酰化淀粉递送的摩尔数(0.5mmol/天/只)相等，通过旷场实验对小鼠行为学进行检测，结果见图9。
相较于酸钠盐的干预形式，酰化淀粉递送短链脂肪酸对抑郁症状的缓解的结果更具有显著性，这可能是由于酸钠盐会在小肠吸收，影响实验结果的准确性。
此外，对比其他递送形式，酰化淀粉还具有取代度适宜，递送短链脂肪酸效率高的优势。
使用实施例1的短链脂肪酸检测方法(GC-MS)，通过对比小肠和盲肠部位的常见脂肪酸含量(表6)，可以看到大肠段短链脂肪酸的浓度约为小肠段对应短链脂肪酸的1/20～1/10，而酰化淀粉干预组小鼠的小肠段SCFAs水平和空白对照组接近，这有效提示了本方法制备的酰化淀粉可以有效抵御小肠酶水解，大肠定点递送短链脂肪酸的效率明显较高。酰化淀粉可以将SCFAs的小肠吸收率降低到8％～10％，模拟生理条件下大肠微生物代谢产生SCFAs，避免小肠吸收短链脂肪酸带来可能的假阳性结果。
表6小鼠的小肠与盲肠及其内容物中SCFAs的含量(Mean±SD)
*注：“-”表示该物质含量过低，仪器无法检测；单位为μmol·g-1。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
SEQUENCE LISTING
<110> 江南大学
<120> 一种利用酰化淀粉定点释放短链脂肪酸的抗抑郁的方法
<160> 4
<170> PatentIn version 3.3
<210> 1
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<212> DNA
<213> 人工序列
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gtaggaacca accagattca ccat 24
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ccaaggagaa gatgagagtc 20
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<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 3
aggtcggtgt gaacggattt g 21
<210> 4
<211> 23
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 4
tgtagaccat gtagttgagg tca 23
Claims (10)
1.酰化淀粉在制备缓解和/或治疗抑郁症的产品中的应用，其特征在于，所述酰化淀粉是用酸酐取代淀粉的D-吡喃葡萄糖上的羟基，取代度处于0.2～0.3范围内。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述产品为药物、功能性食品、特殊医学用途配方食品或保健品。
3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述缓解和/或治疗抑郁具体体现为(a)～(e)中的至少一种：
(a)降低HPA轴亢进的激素促肾上腺皮质激素和皮质酮的浓度；
(b)提高结肠色氨酸羟化酶Tph1的转录水平；
(c)提高肠道微生物发酵蛋白类食物得到色氨酸的能力；
(d)恢复5-羟色胺及其前体物质5-羟色氨酸的正常含量，实现抗抑郁效果；
(e)缓解抑郁，还对抑郁伴随的焦虑有改善作用。
4.根据权利要求1～3任一所述的应用，其特征在于，所述酰化淀粉是乙酰化淀粉、丙酰化淀粉、异丁酰化淀粉、丁酰化淀粉、异戊酰化淀粉中的一种或多种的混合物。
5.根据权利要求1～3任一所述的应用，其特征在于，所述酰化淀粉的制备方法包括如下步骤：
(1)将质量分数为30～50％的淀粉乳于30～45℃持续搅拌，调节淀粉乳pH为7.5～8.5；
(2)向步骤(1)的反应体系中滴加淀粉原料质量40～50％的酸酐，控制温度30～45℃，并维持反应体系pH 7.5～8.5；滴加酸酐结束后，持续搅拌反应1～3h；
(3)将步骤(2)反应结束后的溶液pH调节至5.5～6.0，收集沉淀物，将沉淀物洗涤、抽滤、冷冻干燥，得酰化淀粉。
6.一种抗抑郁的药物，其特征在于，所述药物的有效成分为酰化淀粉；所述酰化淀粉的取代度处于0.2～0.3之间。
7.根据权利要求6所述的药物，其特征在于，所述酰化淀粉为乙酰化淀粉、丙酰化淀粉、异丁酰化淀粉、丁酰化淀粉或异戊酰化淀粉。
8.根据权利要求6所述的药物，其特征在于，所述药物还含有药学上可接受的载体。
9.根据权利要求6～8任一所述的药物，其特征在于，所述药物的剂型为口服制剂。
10.含有酰化淀粉的功能性食品或特殊医学用途配方食品。
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| CN112674209A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-20 | 华中农业大学 | 一种制备乙酰化淀粉能提高发酵丁酸产量的方法 |
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| CN101415435A (zh) * | 2005-03-31 | 2009-04-22 | 安米林药品公司 | 用于治疗精神疾病和病症的支链淀粉和支链淀粉激动剂 |
| CN109400725A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-03-01 | 江南大学 | 一种制备丁酸酯淀粉的方法 |
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2020
- 2020-07-31 CN CN202010758245.6A patent/CN111700904A/zh active Pending
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200925 |
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