TWI830123B - 合生元組成物及其用於治療代謝疾病及改善腸道菌群失衡的用途 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種合生元組成物及其用於治療代謝疾病及改善腸道菌群失衡的用途。本發明合生元組成物藉由改善高脂肪飲食誘發的肥胖小鼠的體重增加、脂肪堆積、血脂異常、葡萄糖耐受不良、胰島素阻抗及相關病理生理指標、緩解脂肪肝(hepatic steatosis)、降低肝臟及脂肪組織中發炎基因的轉錄水平、改善腸道菌的整體多樣性及結構,及幫助重建腸道菌群失衡,達到治療代謝疾病及改善腸道菌群失衡的功效。
Description
本發明是有關於一種合生元組成物(synbiotic composition)及其用於治療代謝疾病(metabolic disorder)及改善腸道菌群失衡(dysbiosis)的用途。
代謝疾病(metabolic disorder)(又稱為代謝症候群(metabolic syndrome))以肥胖(obesity)(例如腹部肥胖(abdominal obesity)及脂肪堆積(fat deposition))、胰島素阻抗(insulin resistance)(會造成高血糖)、高血壓(hypertension)及高血脂(hyperlipidemia)為特徵,會增加心血管疾病(cardiovascular diseases, CVD)及第2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)的發病率,在一項針對成人族群的整合分析(meta-analysis)中的盛行率為20~25%。代謝疾病也容易衍生出脂肪肝(hepatic steatosis)、肝損傷,甚至是肝炎。
代謝疾病的全球流行已被證明與高熱量及低纖維飲食的生活習慣密切相關。微生物群定向食品(microbiota directed foods, MDFs)已成為配置腸道微生物群及改善整體代謝健康的策略。人類胃腸(gastrointestinal, GI)道的微生物群包含數萬億個微生物細胞,其中約1000種物種的厭氧菌普遍存在於每個個體中。宿主的飲食習慣被認為對腸道微生物群的組成非常重要。腸道微生物群參與許多人體生理過程,諸如營養吸收、代謝及免疫調節。已經發現腸道微生物群的破壞會影響許多疾病的發生及形成,包括腸道發炎、糖尿病、肥胖、食物過敏及惡性腫瘤。
因此,如何研發出用於治療代謝疾病及改善腸道菌群失衡(dysbiosis)的醫藥品,已成為本領域研究人員的重要課題。然而,傳統用來治療代謝疾病及改善腸道菌群失衡的方式多為使用化學藥物,往往會產生對個體有不良反應的副作用,且效果不彰。
為了解決上述問題,本領域的技術人員亟需研發出新穎之用於治療代謝疾病及改善腸道菌群失衡(dysbiosis)的醫藥品以造福有此需求的廣大族群。
有鑑於此,本發明之目的為提供一種用於治療代謝疾病(metabolic disorder)及改善腸道菌群失衡(dysbiosis)的合生元(synbiotic)組成物,包含一益生質(prebiotic)及一益生菌(probiotic)。
在本發明的一實施例中,該益生質為全榖薏仁(
Coix lacryma-jobiL.)。
在本發明的一實施例中,該全榖薏仁為一全榖薏仁的擠壓熟化物。
在本發明的一實施例中,該益生菌是選自於下列所組成的群組:副乾酪乳桿菌(
Lactobacillus paracasei)、凝結芽孢桿菌(
Bacillus coagulans),及其組合。
在本發明的一實施例中,該代謝疾病是選自於下列所組成的群組:肥胖(obesity)、高血糖、高血脂(hyperlipidemia)、脂肪堆積(fat deposition)、脂肪肝(hepatic steatosis)、肝損傷、肝炎,及其組合。
在本發明的一實施例中,該改善腸道菌群失衡包含提高雙叉桿菌屬(
Bifidobacterium)及理研菌科(Rikenellaceae)的生長、降低厚壁菌門(Firmicutes)、毛螺菌科(Lachnospiraceae)、乳桿菌科(Lactobacillaceae)及丹毒絲菌科(Erysipelotrichaceae)的相對豐富度,及提高擬桿菌門(Bacteroidetes)的相對豐富度。
在本發明的一實施例中,該代謝疾病及該腸道菌群失衡是由高脂肪飲食(high-fat diet, HFD)所誘發。
本發明之另一目的為提供一種合生元(synbiotic)組成物用於製備一治療代謝疾病(metabolic disorder)及改善腸道菌群失衡(dysbiosis)之醫藥品的用途,其中該合生元組成物包含一益生質(prebiotic)及一益生菌(probiotic)。
在本發明的一實施例中,該益生質為全榖薏仁(
Coix lacryma-jobiL.)。
在本發明的一實施例中,該全榖薏仁為一全榖薏仁的擠壓熟化物。
在本發明的一實施例中,該益生菌是選自於下列所組成的群組:副乾酪乳桿菌(
Lactobacillus paracasei)、凝結芽孢桿菌(
Bacillus coagulans),及其組合。
在本發明的一實施例中,該代謝疾病是選自於下列所組成的群組:肥胖(obesity)、高血糖、高血脂(hyperlipidemia)、脂肪堆積(fat deposition)、脂肪肝(hepatic steatosis)、肝損傷、肝炎,及其組合。
在本發明的一實施例中,該改善腸道菌群失衡包含提高雙叉桿菌屬(
Bifidobacterium)及理研菌科(Rikenellaceae)的生長、降低厚壁菌門(Firmicutes)、毛螺菌科(Lachnospiraceae)、乳桿菌科(Lactobacillaceae)及丹毒絲菌科(Erysipelotrichaceae)的相對豐富度,及提高擬桿菌門(Bacteroidetes)的相對豐富度。
在本發明的一實施例中,該代謝疾病及該腸道菌群失衡是由高脂肪飲食(high-fat diet, HFD)所誘發。
綜上所述,本發明合生元組成物的功效在於:藉由改善高脂肪飲食誘發的肥胖小鼠的體重增加(body weight gain)、脂肪堆積(fat deposition)、血脂異常(dyslipidemia)、葡萄糖耐受不良(impaired glucose intolerance)、胰島素阻抗(insulin resistance)及相關病理生理指標、緩解脂肪肝(hepatic steatosis)、降低肝臟及脂肪組織中發炎基因的轉錄水平、改善腸道菌的整體多樣性及結構,及幫助重建腸道菌群失衡(dysbiosis),達到治療代謝疾病及改善腸道菌群失衡的功效。
定義
本文中所使用數值為近似值,所有實驗數據皆表示在20%的範圍內,較佳為在10%的範圍內,最佳為在5%的範圍內。
如本文中所使用的,用語“合生元(synbiotic)”是指用於以協同形式組合益生質(prebiotic)及益生菌(probiotic)的營養補充劑或藥物。合生元組成物會刺激組成物中和體內微生物群中存在的益生菌菌株的生長,並在體內表現出協同作用。
如本文中所使用的,用語“益生質(prebiotic)”意指刺激動物消化系統中益生菌的生長及/或活性的物質,從而對健康產生有益的效果。
如本文中所使用的,“治療(treating)”或“治療(treatment)”意指緩解(alleviating)、減少(reducing)、改善(ameliorating)、減輕(relieving)或控制(controlling)一疾病(disease)或障礙(disorder)的一或多個臨床徵兆(clinical sign),以及降低(lowering)、停止(stopping)或逆轉(reversing)一正在被治療中的病況(condition)或症狀(symptom)之嚴重性(severity)的進展(progression)。
如本文中所使用的,用語“腸道菌群失衡(dysbiosis)”意指體內的微生物失衡,最常見的是指消化道或腸道中的狀況。
依據本發明,用語“代謝疾病(metabolic disorder)”及“代謝症候群(metabolic syndrome)”可交換使用。
依據本發明,用語“基於全榖薏仁擠壓熟化物的益生質(adlay seed extrusion cooked (ASEC)-based prebiotic)”、“全榖薏仁擠壓熟化物(adlay seed extrusion cooked, ASEC)”及“全榖薏仁(
Coix lacryma-jobiL.)(包括大粒種及馬援種(
Coix lacryma-jobivar. ma-yuen Stapf; var. majoy)的擠壓熟化物或熟化加工物質”可交換使用。特別地,擠壓熟化物或熟化加工物質包括煮飯熟化烘乾、炒熟粉碎、浸泡磨漿乾燥等常見加工方式。
依據本發明,用語“基於ASEC的合生元(ASEC-based synbiotic)”意指本發明合生元組成物。
依據本發明,全榖薏仁(
Coix lacryma-jobiL.)為禾本科(Poaceae)薏苡屬(
Coix),又稱為薏仁或中國薏米(Chinese pearl barley),是一種亞洲的傳統食物及草藥。原產於熱帶亞洲,一年生草本。莖直立叢生,多分枝,基部節上生根;扁平細長披針形葉片互生,質地硬,先端尖,基部成鞘狀,無毛,葉緣粗糙。分布於印度、泰國、柬埔寨及越南,中國大陸分布較廣,日本亦產。台灣於台中大雅、彰化及嘉義有栽培。
依據本發明,醫藥品可利用熟習此技藝者所詳知的技術而被製造成一適合於非經腸道地(parenterally)或口服地(orally)投藥的劑型(dosage form),這包括,但不限於:注射品(injection)[例如,無菌的水性溶液(sterile aqueous solution)或分散液(dispersion)]、無菌的粉末(sterile powder)、錠劑(tablet)、片劑(troche)、口含錠(lozenge)、丸劑(pill)、膠囊(capsule)、分散性粉末(dispersible powder)或細顆粒(granule)、溶液、懸浮液(suspension)、乳劑(emulsion)、糖漿(syrup)、酏劑(elixir)、濃漿(slurry)以及類似之物。
依據本發明的醫藥品可包含有一被廣泛地使用於藥物製造技術之醫藥學上可接受的載劑。例如,該醫藥學上可接受的載劑可包含一或多種選自於由下列所構成之群組中的試劑:溶劑(solvent)、乳化劑(emulsifier)、懸浮劑(suspending agent)、分解劑(decomposer)、黏結劑(binding agent)、賦形劑(excipient)、安定劑(stabilizing agent)、螯合劑(chelating agent)、稀釋劑(diluent)、膠凝劑(gelling agent)、防腐劑(preservative)、潤滑劑(lubricant)、吸收延遲劑(absorption delaying agent)、脂質體(liposome)以及類似之物。有關這些試劑的選用與數量是落在熟習此項技術之人士的專業素養與例行技術範疇內。
依據本發明,該醫藥學上可接受的載劑包含有一選自於由下列所構成之群組中的溶劑:水、生理鹽水(normal saline)、磷酸鹽緩衝生理鹽水(phosphate buffered saline, PBS)、含糖溶液、含有醇的水性溶液(aqueous solution containing alcohol),以及它們的組合。
依據本發明,合生元組成物可被當作食品添加物(food additive),藉由習知方法於原料製備時添加,或是於食品的製作過程中添加,而與任一種可食性材料配製成供人類與非人類動物攝食的食品產品。
依據本發明,食品產品的種類包括但不限於:飲料(beverages)、發酵食品(fermented foods)、烘培產品(bakery products)、健康食品(health foods)、動物飼料(animal feed)以及膳食補充品(dietary supplements)。
在以下實施例所用的統計學分析的說明如下。Cohen的d檢驗用於確定樣品大小(d = 1.4;alpha誤差 = 0.05;統計檢定力 = 80%)。GraphPad Prism 7.0軟體(San Diego, CA, USA)用於進行統計學分析。使用杜凱事後檢定(Tukey’s post-hoc tests)進行單因子變異數分析(one-way analysis of variance, ANOVA),以確定組間的統計學顯著性(p < 0.05),用不同的字母(例如,a、b)表示。克-瓦及登恩的事後檢定(Kruskal-Wallis with Dunn’s post-hoc tests)用於糞便總體基因體學(metagenomics) OTUs的統計學分析,其中統計顯著學性設置為p < 0.05。
在以下實施例所用的動物及飲食說明如下。4週齡雄性C57BL/6J小鼠購自台灣台北國家實驗動物中心(National Laboratory Animal Center)。小鼠被飼養在台灣台北國立陽明交通大學動物中心的溫控室,12小時光/暗循環(IACUC編號1080320),所有程序均遵循實驗動物管理及使用指南(Guide for the Care and Use of Laboratory Animals)(NIH publication, 85-23, revised 1996)(NIH出版,85-23,1996年修訂)及台灣動物福利法的指南(guidelines of the Animal Welfare Act, Taiwan)。在五週齡時,小鼠被隨機分為兩組,一組繼續正常飲食(ND;n = 8),另一組改為高脂肪飲食(high-fat diet, HFD)(n = 32),並在接受12週合生元(synbiotic)組成物的干預(intervention)之前再餵食8週。飲食誘發肥胖的小鼠被分為四組:HFD組(HFD,n=8)、HFD-ASEC組(ASEC表示基於全榖薏仁擠壓熟化物的益生質(adlay seed extrusion cooked (ASEC)-based prebiotic),即為全榖薏仁(
Coix lacryma-jobiL.)的擠壓熟化物)(ASEC,n=8)、HFD + 益生菌組(益生菌,n=8),及HFD-ASEC+益生菌組(ASEC+益生菌,n = 8)。ASEC的主要組分來自行政院農業委員會臺中區農業改良場(台灣彰化)。ASEC的製備原料為使用全穀紅薏苡,包含脫殼之全穀或碎粒、或粉末,加工程序為將原料調整至適當的溼度(10-30%水分含量),以擠壓螺桿持續推進原料至高溫模具中,該模具含有1個以上的出口,並可加溫至100-200
,穀物原料經過模具內室到出口的過程,因經過模具加壓加溫熟化,熟化後原料經過適當粉碎即成為擠壓熟化之益生質。實驗飲食的特定組成顯示於下表1。
本案使用的益生菌,包括副乾酪乳桿菌(
Lactobacillus paracasei) LCW-23 (AU2019100286)及凝結芽孢桿菌(
Bacillus coagulans) BACO-17 (AU2020103929)(生展生物科技股份有限公司,台灣),在使用前儲存在4
並經由餵食管餵食(oral gavage)以5
10
7CFU/物種/天進行投藥(菌粉以餵食管餵食,確保有吃進去益生菌,將ASEC混入飼料中)。酪蛋白(casein)(貨號901293)、L-胱胺酸(L-cystine)(貨號101454)、玉米澱粉(貨號902956)、糊化玉米澱粉(dextrinized corn starch)(貨號960429)、蔗糖(貨號199631)、豬油(lard)(貨號902140)、纖維素(cellulose)(貨號900453)、AIN-93G礦物質混合物(貨號960400)、AIN-93維生素混合物(貨號960402)及酸式酒石酸膽鹼(choline bitartrate)(貨號101384)購自於MP Biomedicals (Santa Ana, CA, USA)。黃豆油(soybean oil)(貨號7032)來自台灣糖業股份有限公司。
表1
飲食 | ND | HFD | HFD-ASEC |
蛋白質(%) | 14.3 | 14.1 | 14.2 |
碳水化合物(%) | 76.2 | 40.7 | 40.6 |
脂肪(%) | 9.5 | 45.2 | 45.2 |
kcal/g | 3.8 | 4.8 | 4.8 |
成分 (g/kg 飲食 ) | |||
酪蛋白( 95%)(來自ASEC的蛋白質) | 140 | 175 | 140 (35) |
L-胱胺酸 | 1.8 | 1.8 | 1.8 |
玉米澱粉(來自ASEC的碳水化合物) | 465.7 | 289.3 | 150.7 (138.6) |
糊化玉米澱粉 | 155 | 96.4 | 96.4 |
蔗糖 | 100 | 100 | 100 |
豬油 | 0 | 200 | 200 |
黃豆油(無添加物)(來自ASEC的脂肪) | 40 | 40 | 23.4 (16.6) |
纖維素(來自ASEC的纖維) | 50 | 50 | 44.8 (5.2) |
礦物質混合物(AIN-93G-MX) | 35 | 35 | 35 |
維生素混合物(AIN-93-VX) | 10 | 10 | 10 |
酸式酒石酸膽鹼(41.1%膽鹼) | 2.5 | 2.5 | 2.5 |
以下實施例所用的生化特徵分析(biochemical characterization)說明如下。血清三酸甘油酯(serum triglyceride, serum TG)(TG貨號15809671)、血清總膽固醇(serum total cholesterol, serum TC)(TC貨號15809669)、高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol, HDL-C)(HDL-C貨號15809736)、麩胺酸草乙酸轉胺酶(glutamate oxaloacetate transaminase, GOT)(GOT貨號15809542)、麩胺酸丙酮酸轉胺酶(glutamate pyruvate transaminase, GPT)(GPT貨號15809554)、總膽紅素(total bilirubin, TBIL)(TBIL貨號15809657)、肌酸酐(creatinine, CRE)(CRE貨號15809475)、血液尿素氮(blood urea nitrogen, BUN)(BUN貨號15809425)及澱粉酶(amylase, AMYL)(AMYL貨號16015150)的水平是使用FUJI DRI-CHEM NX500分析儀(Fujifilm,日本)測量。低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C)濃度是由Friedelwald等式(TC – (HDLC + TG/5))計算。阻抗素(resistin)、瘦體素(leptin)、胞漿素原活化素抑制因子-1 (plasminogen activator inhibitor-1, PAI-1)及飢餓素(ghrelin)的水平是使用Luminex multiplex系統(由台灣又鑫生物科技有限公司提供)測定。
實施例 1. 基於 ASEC 的合生元飲食在 HFD- 誘發的肥胖小鼠中對於體重增加、脂肪組織肥大 (adipose tissue hypertrophy) 及血脂異常 (dyslipidemia) 的影響
本實施例的實驗方案顯示於圖1A。圖1A顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(adlay seed extrusion cooked, ASEC)、益生菌(probiotic, PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預改善高脂肪飲食(high-fat diet, HFD)-誘發的肥胖小鼠中體重增加、脂肪堆積(fat deposition)及血脂異常(dyslipidemia),並顯示治療方案,5週齡雄性C57BL/6J小鼠在接受ASEC、PRO或ASEC與PRO的組合干預之前被餵食正常飲食(ND)或高脂肪飲食(HFD)歷時8週。實驗飲食的成分顯示於表1。特別地,ND、HFD及HFD-ASEC分別提供3.8、4.8及4.8 kcal/g。同時,HFD及HFD-ASEC大約45%的能量來自於脂肪。每週記錄全部組別的體重變化,參見圖1B。圖1B顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預改善高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中體重增加,並顯示體重隨時間的變化及結束時間點的體重增加,體重增加是實驗開始及結束之間的體重差異。與HFD組相比,ASEC (p = 0.0003)、PRO (p < 0.0001)或ASEC + PRO (p < 0.0001)的延遲干預阻止體重增加的進展。特別地,ASEC+PRO組的體重較ASEC及PRO組有適度下降。
接著,將來自小鼠的肝臟及副睪白色脂肪組織(epididymal white adipose tissue, eWAT)秤重並固定於10%中性緩衝福馬林(neutral buffered formalin)(NBF,貨號HT501640, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)。執行蘇木精及伊紅染色(hematoxylin and eosin (H&E) staining),並且在BIO-2 T明視野顯微鏡(BEL
®Engineering, Monza,義大利)下以200
放大倍率觀察所有樣品。
與ND組相比,HFD餵食導致明顯的脂肪細胞肥大(p < 0.0001),並且延遲干預ASEC (p < 0.0001)、PRO (p < 0.0001)或ASEC + PRO (p < 0.0001)逆轉飲食-誘發的脂肪細胞肥大(參見圖1C及1E)。圖1C顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預改善高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中脂肪堆積,並顯示副睪白色脂肪組織(epididymal white adipose tissue, eWAT)中脂肪細胞的H&E染色,比例尺為100
m。圖1D顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預改善高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中脂肪堆積,並顯示eWAT的重量。如圖1D所示,ND、HFD、ASEC、PRO及ASEC + PRO組的平均eWAT重量分別為0.76、1.96、1.43、1.48及1.11 g。有趣的是,ASEC + PRO組(p = 0.0013)有效減輕eWAT中的脂肪堆積,導致eWAT重量與ND組相當(p = 0.4095)。圖1E顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預改善高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中脂肪堆積,並顯示脂肪細胞的直徑。
圖1F顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預改善高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中血脂異常,並顯示血清三酸甘油酯(serum triglyceride, serum TG)量。如圖1F所示,HFD餵食使血清TG水平增加至30 mg/dL以上;同時,所有干預組(ASEC,p < 0.0001;PRO,p < 0.0001;ASEC + PRO,p = 0.0003)有效降低了血清TG濃度,降至接近ND組的水平,其中干預是指給予試驗物質,用以改變狀況如高脂飲食的不良作用。
圖1G顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預改善高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中血脂異常,並顯示血清總膽固醇(serum total cholesterol, serum TC)量。在圖1G中,HFD餵食將血清TC水平從ND組的約100 mg/dL 升高至約300 mg/dL,並使用ASEC (p = 0.0181)、PRO (p < 0.0001)或ASEC + PRO (p < 0.0001)顯著降低HFD誘發的肥胖小鼠的血清TC水平。特別地,發現使用PRO (p = 0.9285)或ASEC + PRO (p > 0.9999)的延遲干預使血清TC水平恢復到接近ND組的水平。
圖1H顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預改善高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中血脂異常,並顯示血清高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol, HDL-C)量。如圖1H所示,所有組的HDL-C水平沒有顯著差異。
圖1I顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預改善高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中血脂異常,並顯示血清低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C)量。至於LDL-C水平(圖1I),與ND組相比,HFD組(p < 0.0001)顯著增加,而這種現象在PRO (p < 0.0001)或ASEC + PRO (p < 0.0001)組中被逆轉。以上數據(n = 8)是以平均值
平均值標準誤差(standard error of the mean, SEM)表示。
本實施例的結果證實,本發明合生元組成物可有效改善HFD-誘發的肥胖小鼠中體重增加、脂肪組織肥大及血脂異常。
實施例 2. 基於 ASEC 的合生元飲食在 HFD- 誘發的肥胖小鼠中對於葡萄糖耐受性 (glucose tolerance) 及胰島素阻抗 (insulin resistance) 的影響
本實施例所用到的血糖、血清胰島素、胰島素阻抗指數的穩態模型評估(homeostasis model assessment of insulin resistance index, HOMA-IR)及腹膜內葡萄糖耐受性試驗(intraperitoneal glucose tolerance tests, IPGTT)的操作流程如下。以上實驗是參考Chiang, H., et al.,
Delayed intervention with a novel SGLT2 inhibitor NGI001 suppresses diet-induced metabolic dysfunction and non-alcoholic fatty liver disease in mice.Br J Pharmacol, 2020. 177(2): p. 239-253來進行。簡言之,小鼠的葡萄糖水平是藉由葡萄糖分析儀(EasyTouch ET-201 GU Blood Glucose Uric Acid meter,台灣)來測定。來自美國Cisbio的Insulin Ultra-Sensitive套組(貨號62IN2PEG)用於測定血清胰島素水平。HOMA-IR計算為[空腹胰島素(µU/mL) × 空腹血糖(mg/dL) × 0.05551]/22.5。使用IPGTT測定葡萄糖耐受性,其中以1.0 g/kg體重的濃度注射葡萄糖,並藉由尾靜脈取樣測量葡萄糖水平。結果顯示於圖2A至圖2I。
圖2A顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預對於高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中空腹血糖的影響,其中空腹血糖記錄繪製於圖2A。圖2A顯示空腹血糖,每兩週藉由葡萄糖分析儀測量。在餵食HFD (p < 0.0001)後觀察到上升趨勢,而在ASEC (p < 0.0001)、PRO (p = 0.0039)及ASEC + PRO (p = 0.0013)組中避免這種趨勢。
圖2B顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預對於高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中葡萄糖耐受性的影響,並顯示利用腹膜內葡萄糖耐受性試驗(intraperitoneal glucose tolerance tests, IPGTT)評估葡萄糖耐受性。以1.0 g/kg體重的濃度腹膜內注射葡萄糖,並藉由尾靜脈取樣測量葡萄糖水平。與空腹血糖趨勢一致,僅在HFD組中觀察到葡萄糖耐受不良(參見圖2B)。
圖2C顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預對於高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中空腹胰島素水平的影響,使用Insulin Ultra-Sensitive套組進行評估。與ND組相比,HFD餵食誘導空腹胰島素水平增加超過2.5倍(p < 0.0001)參見圖2C)。同時,所有干預組的空腹胰島素水平顯著降低(ASEC,p < 0.0001;PRO,p < 0.0001;ASEC + PRO,p < 0.0001)。
圖2D顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預對於高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中胰島素阻抗指數的穩態模型評估(homeostasis model assessment of insulin resistance index, HOMA-IR)的影響,HOMA-IR計算為[空腹胰島素(µU/mL) × 空腹血糖(mg/dL) × 0.05551]/22.5。HFD組的HOMA-IR指數比其他組高約3倍(p < 0.0001)(參見圖2D)。
此外,還測量代謝症候群的關鍵生物標記瘦體素(leptin)、阻抗素(resistin)、脂聯素(adiponectin)、胞漿素原活化素抑制因子-1 (plasminogen activator inhibitor-1, PAI-1)及飢餓素(ghrelin)的水平。結果顯示於圖2E至圖2I。
圖2E顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預對於高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中血清瘦體素(leptin)水平的影響,藉由Luminex multiplex系統測定。
圖2F顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預對於高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中阻抗素(resistin)水平的影響,藉由Luminex multiplex系統測定。
如圖2E及圖2F所示,在餵食HFD後觀察到血清瘦體素(p < 0.0001)及阻抗素(p < 0.0001)水平升高,這在所有干預組中都被阻止。
圖2G顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預對於高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中脂聯素(adiponectin)水平的影響,藉由Luminex multiplex系統測定。
圖2H顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預對於高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中胞漿素原活化素抑制因子-1 (plasminogen activator inhibitor-1, PAI-1)水平的影響,藉由Luminex multiplex系統測定。
圖2I顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預對於高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中飢餓素(ghrelin)水平的影響,藉由Luminex multiplex系統測定。
由圖2G至圖2I可見,脂聯素(圖2G)、PAI-1 (圖2H)及飢餓素(圖2I)的水平在各組之間沒有顯著差異。以上數據(n = 8)是以平均值
平均值標準誤差(SEM)表示。
本實施例的結果證實,本發明合生元組成物可有效改善HFD-誘發的肥胖小鼠中葡萄糖耐受不良、胰島素阻抗及相關病理生理指標。
實施例 3. 基於 ASEC 的合生元飲食在 HFD- 誘發的肥胖小鼠中對於脂肪肝 (hepatic steatosis) 的影響
為了研究脂肪肝的進展,本實施例檢查肝臟的脂肪含量及形態學。結果顯示於圖3A至圖3J。圖3A顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預緩解脂肪肝,並顯示肝臟重量。當進行ASEC、PRO或ASEC + PRO干預時,排除由HFD餵食引起的肝臟重量增加(p < 0.0001)(參見圖3A)。
圖3B顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預緩解脂肪肝,並顯示肝臟三酸甘油酯(triglyceride, TG)。圖3C顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預緩解脂肪肝,並顯示肝臟總膽固醇(total cholesterol, TC)。關於肝臟中的脂肪含量,發現在HFD餵食後肝臟TG (圖3B;p = 0.0462)及肝臟TC (圖3C;p < 0.0001)增加,而這一結果在所有干預組中都有所改善。特別地,ASEC + PRO組的肝臟TC (p = 0.0554)及TG (p > 0.9999)水平與ND組相當。
圖3D顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預緩解脂肪肝,並顯示肝臟活體切片(liver biopsy)的蘇木精及伊紅染色(hematoxylin and eosin (H&E) staining),比例尺為100
m。與肝臟脂肪含量的測量值相對應,與HFD組相比,在所有干預組中都觀察到肝臟活體切片中脂滴(lipid droplets)的明顯減少(參見圖3D)。
接著,檢查肝臟損傷指標麩胺酸草乙酸轉胺酶(glutamate oxaloacetate transaminase, GOT)、麩胺酸丙酮酸轉胺酶(glutamate pyruvate transaminase, GPT)及總膽紅素(total bilirubin, TBIL)。圖3E顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預緩解脂肪肝,並顯示血清GOT。圖3F顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預緩解脂肪肝,並顯示血清GPT。圖3G顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預緩解脂肪肝,並顯示血清TBIL。如圖3E~3G所示,在ASEC、PRO及ASEC + PRO組中,HFD餵食導致的肝損傷得到改善。
測量肌酸酐(creatinine, CRE)、血液尿素氮(blood urea nitrogen, BUN)及澱粉酶(amylase, AMYL)的水平,以確定腎臟及胰臟的各自功能是否受到HFD餵食的影響,因為肥胖及代謝疾病會誘發全身性輕度發炎,包括腎臟及胰臟。圖3H顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預緩解脂肪肝,並顯示血清CRE。圖3I顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預緩解脂肪肝,並顯示血清BUN。圖3J顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預緩解脂肪肝,並顯示血清AMYL。使用FUJI SRI-CHEM載玻片及FUJI DRI-CHEM分析儀進行生化特徵分析。以上數據(n = 8)是以平均值
平均值標準誤差(SEM)表示。如圖3H及3I所示,HFD誘導的腎功能障礙藉由ASEC、PRO或ASEC + PRO的干預得到改善。至於血清澱粉酶水平(參見圖3J),ND組與其他組無統計學差異。
本實施例的結果證實,本發明合生元組成物可有效改善HFD-誘發的肥胖小鼠的脂肪肝。
實施例 4. 基於 ASEC 的合生元飲食在 HFD- 誘發的肥胖小鼠中對於肝臟及脂肪組織中促發炎因子 (proinflammatory factors) 的影響
本實施例中所用的定量即時PCR (quantitative real-time PCR, qPCR)是參考Huang, H.C., et al.,
(-)-Epigallocatechin-3-gallate inhibits entry of hepatitis B virus into hepatocytes.Antiviral Res, 2014. 111: p. 100-11進行。簡言之,mRNA是萃取自組織,使用Invitrogen™ TRIzol™試劑(貨號15596018, Thermo Fisher Scientific, USA)及氯仿(chloroform)(貨號1.02445.1000,Merck,德國)。接著,使用RevertAid™ First Strand cDNA合成套組(貨號K1622,Thermo Fisher Scientific,USA)將萃取的mRNA反轉錄為cDNA。使用Applied Biosystems™ SYBR™ Green PCR Master Mix (貨號4309155, Thermo Fisher Scientific, USA)進行qPCR。用ΔΔCt方法計算感興趣基因的相對mRNA表現並正規化為甘油醛-3-磷酸去氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, GAPDH)的表現。qPCR中使用的引子顯示於表2並由Genomics (台灣)合成。
表2
引子名稱 | 前向引子 (5'- 端至 3'- 端 ) | 反向引子 (5'- 端至 3'- 端 ) |
單核球趨化蛋白-1 (monocyte chemoattractant protein-1, MCP-1) | TTAAAAACCTGGATCGGAACCAA (序列識別號:1) | GCATTAGCTTCAGATTTACGGGT (序列識別號:2) |
腫瘤壞死因子-α (tumor necrosis factor-α, TNF-α) | TGGGAGTAGACAAGGTACAACCC (序列識別號:3) | CATCTTCTCAAAATTCGAGTGACAA (序列識別號:4) |
IL-6 | CCAGTTGCCTTCTTGGGACT (序列識別號:5) | GGTCTGTTGGGAGTGGTATCC (序列識別號:6) |
脂多醣結合蛋白(lipopolysaccharide binding protein, LBP) | GTGGCTGCTGAATCTCTTCC (序列識別號:7) | GAGCGGTGATTCCGATTAAA (序列識別號:8) |
瘦體素(leptin) | TCTCCGAGACCTCCTCCATCT (序列識別號:9) | TTCCAGGACGCCATCCAG (序列識別號:10) |
CD11c | CTGGATAGCCTTTCTTCTGCTG (序列識別號:11) | GCACACTGTGTCCGAACTC (序列識別號:12) |
GAPDH | AACTTTGGCATTGTGGAAGG (序列識別號:13) | GGATGCAGGGATGATGTTCT (序列識別號:14) |
肥胖相關代謝疾病藉由增加諸如單核球趨化蛋白-1 (monocyte chemoattractant protein-1, MCP-1)、CD11c、腫瘤壞死因子-α (tumor necrosis factor-α, TNF-α)、瘦體素、脂多醣結合蛋白(lipopolysaccharide binding protein, LBP)及介白素-6 (interleukin-6, IL-6)的促發炎因子的水平引起全身性輕度發炎。
圖4A至圖4F顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預降低高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中副睪白色脂肪組織(epididymal white adipose tissue, eWAT)中發炎基因的轉錄水平,其中圖4A顯示MCP-1的表現水平,圖4B顯示TNF-α的表現水平,圖4C顯示IL-6的表現水平,圖4D顯示LBP的表現水平,圖4E顯示瘦體素的表現水平,圖4F顯示CD11c的表現水平。餵食HFD會增加eWAT中MCP-1 (p < 0.0001)、TNF-α (p = 0.0004)、IL-6 (p < 0.0001)、LBP (p < 0.0001)、瘦體素(p < 0.0001)及CD11c (p = 0.0001)的mRNA表現(參見圖4A至圖4F)。
圖4G至圖4J顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預降低高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中肝臟中發炎基因的轉錄水平,其中圖4G顯示MCP-1的表現水平,圖4H顯示TNF-α的表現水平,圖4I顯示IL-6的表現水平,圖4J顯示LBP的表現水平。以上數據(n = 8)是以平均值
平均值標準誤差(SEM)表示。餵食HFD會增加肝臟中MCP-1 (p < 0.0001)、TNF-α (p = 0.0075)、IL-6 (p < 0.0001)及LBP (p = 0.0054)的mRNA表現(參見圖4G至圖4J)。所有干預組都減輕由HFD餵食誘導的促發炎因子的上升調節轉錄水平。有趣的是,與ASEC (p = 0.0007)及ASEC + PRO (p = 0.0005)組相比,PRO組(p = 0.0930)中eWAT TNF-α mRNA水平的降低相對溫和。此外,與ND組相比,ASEC (p < 0.0001)、PRO (p < 0.0001)或ASEC + PRO (p < 0.0001)干預後肝臟LBP的mRNA表現水平顯著下降調節。
本實施例的結果證實,本發明合生元組成物可有效降低HFD-誘發的肥胖小鼠的肝臟及脂肪組織中促發炎因子的表現水平。肥胖使脂肪組織增加,連帶使氧氣不易輸送至脂肪組織,而造成脂肪組織慢性發炎。本發明減少脂肪組織發炎激素分泌與肥胖有關。
實施例 5. 基於 ASEC 的合生元飲食在 HFD- 誘發的肥胖小鼠中對於腸道微生物菌相 (gut microbiota) 及腸道擬桿菌門 (gut Bacteroidetes) 的多樣性的影響
本實施例中所用的腸道微生物菌相分析的操作流程如下。為了分析腸道菌組成,按照Huang, H.C., et al.,
Momordica cochinchinensis Aril Ameliorates Diet-Induced Metabolic Dysfunction and Non-Alcoholic Fatty Liver by Modulating Gut Microbiota.Int J Mol Sci, 2021. 22(5)所述程序進行糞便總體基因體學。簡言之,QIAamp DNA Stool Mini Kit (貨號51504, Qiagen,德國)用於萃取糞便基因組DNA,及16S rRNA的V3-V4區域在添加多重索引(multiplexing indices)及Illumina定序轉接子(sequencing adapter)之前被擴增。對於生物資訊學分析,所有有效讀數都按照Chang, C.J., et al.,
Ganoderma lucidum reduces obesity in mice by modulating the composition of the gut microbiota.Nat Commun, 2015. 6: p. 7489的內容進行分析。
圖5A至圖5H顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預提升高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中腸道菌的整體多樣性及結構,其中使用16S rRNA的V3-V4可變區(variable region)作為操作分類單元(operational taxonomic unit, OTU)進行糞便總體基因體學。圖5A顯示腸道菌的主座標分析(principal coordinates analysis, PCoA)。使用PCoA分析組間腸道菌的組成的多樣性(參見圖5A)。HFD餵食導致PCoA中腸道微生物菌相組成的明顯聚集,與ND組的距離最大。此外,HFD組的變異度大於ND組。與HFD組部分重疊,PRO組的變異度略有降低。至於ASEC及ASEC + PRO 組,與HFD及PRO組相比,它們與ND組的相似度更大。
圖5B顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預提升高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中腸道菌的整體多樣性及結構,並顯示腸道菌的未加權算數平均法(unweighted pair group method with arithmetic mean, UPGMA)樹,其中ND表示正常飲食,HFD表示高脂肪飲食,ASEC+PRO表示本發明合生元組成物,數字表示小鼠編號。在圖5B中,實體的樹狀圖顯示每個組都聚集在附近,其中實體表示各個試驗小鼠的腸道菌。
圖5C顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預提升高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中腸道菌的整體多樣性及結構,並顯示使用Chao1指數的細菌豐富度。圖5D顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預提升高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中腸道菌的整體多樣性及結構,並顯示使用辛普森多樣性指數(Simpsons diversity index)的細菌多樣性及群集組成(community composition)。餵食HFD後觀察到細菌豐富度及群集多樣性減少。有趣的是,儘管與HFD組相比,所有飲食干預組都提升群集多樣性,但ASEC組的細菌豐富度也顯著增加(p = 0.0311)。
厚壁菌門(Firmicutes)與擬桿菌門的比例(F/B比)與肥胖程度呈正相關(參見Turnbaugh, P.J., et al.,
An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest.Nature, 2006. 444(7122): p. 1027-31)。圖5E顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預提升高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中腸道菌的整體多樣性及結構,並顯示厚壁菌門的相對豐富度。圖5F顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預提升高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中腸道菌的整體多樣性及結構,並顯示擬桿菌門的相對豐富度。與ND組相比,餵食HFD後厚壁菌門的相對豐富度增加(p < 0.0001);同時,PRO (p = 0.0002)或ASEC + PRO (p = 0.0009)干預降低厚壁菌門的相對豐富度(圖5E)。另一方面,與對照組相比,HFD餵食後擬桿菌門的相對豐富度顯著降低(p < 0.0001),而ASEC + PRO干預顯著增加HFD-誘發的肥胖小鼠中擬桿菌門的豐富度(p < 0.0001)(圖5F)。
圖5G顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預提升高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中腸道菌的整體多樣性及結構,並顯示厚壁菌門與擬桿菌門的比例(F/B比)。圖5H顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預提升高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中腸道菌的整體多樣性及結構,並顯示在門位階上對腸道菌進行分類分析。以上數據(n = 7-8)是以平均值
平均值標準誤差(SEM)表示。ASEC、PRO或ASEC + PRO的延遲干預有助於將F/B比的趨勢轉向ND組(圖5G)。關於腸道菌的組成(圖5H),在ASEC + PRO組中觀察到擬桿菌門、放線菌門(Actinobacteria)及脫鐵桿菌門(Deferribacteres)的擴增;同時,ASEC的干預也增加放線菌門及脫鐵桿菌門的數量。
本實施例的結果證實,本發明合生元組成物可有效提升HFD-誘發的肥胖小鼠中腸道微生物菌相及腸道擬桿菌門的多樣性。
實施例 6. 基於 ASEC 的合生元飲食在 HFD- 誘發的肥胖小鼠中對於腸道菌群失衡 (dysbiosis) 的影響
在腸道菌群豐富度的整體分析中,與HFD組相比,來自21個科的134個OTUs,包括3個沒有明確科的OTUs,在使用ASEC、PRO或ASEC + PRO 進行干預後有顯著差異。
圖6A至圖6K顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預幫助重建HFD-誘發的腸道菌群失衡,其中圖6A顯示前134個OTUs的熱圖,對應紅色-綠色色塊。與HFD組相比,空心圓圈及黑色菱形分別表示ND、ASEC、PRO及ASEC+PRO組中OTUs相對豐富度的增加及減少。黑色星號表示在ASEC、PRO或ASEC + PRO干預後,HFD改變的OTUs被逆轉到接近ND組的水平。每個OTU的分類(門、科、屬及種)顯示在熱圖右側以供參考。熱圖左側是OTU編號,代表某菌種的編號,綠色到紅色是代表菌種數量從少(綠=0)到多(紅=10
26)。如圖6A所示,對於HFD組,ND組46個OTUs (15科),ASEC組75個OTUs (15科),PRO組33個OTUs (11科),及ASEC+PRO組67個OTUs (13科)顯著增加,而ND組21個OTUs (8科),ASEC組9個OTUs (5科),PRO組15個OTUs (5科),及ASEC + PRO 組13個OTUs (8科)大幅減少。ASEC組27個OTUs (10科;未定義科的2 OTUs)、PRO組12個OTUs (6科)及ASEC+PRO組26個OTUs (8科)恢復到接近ND組的水平。此外,與PRO干預相比,ASEC或ASEC + PRO干預提升的OTUs數量在HFD-誘發的肥胖小鼠中增加一倍。特別是,ASEC + PRO組(p = 0.0177)比ASEC (p > 0.9999)及PRO組(p > 0.9999)中
Muribaculaceae科的擴張更明顯。
此外,使用OTUs研究腸道微生物組中主要門的細菌。圖6B顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預幫助重建HFD-誘發的腸道菌群失衡,並顯示放線菌門。圖6C顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預幫助重建HFD-誘發的腸道菌群失衡,並顯示毛螺菌科(Lachnospiraceae)。圖6D顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預幫助重建HFD-誘發的腸道菌群失衡,並顯示乳桿菌科(Lactobacillaceae)。圖6E顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預幫助重建HFD-誘發的腸道菌群失衡,並顯示丹毒絲菌科(Erysipelotrichaceae)。圖6F顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預幫助重建HFD-誘發的腸道菌群失衡,並顯示鏈球菌科(Streptococcaceae)。圖6G顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預幫助重建HFD-誘發的腸道菌群失衡,並顯示瘤胃菌科(Ruminococcaceae)。圖6H顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預幫助重建HFD-誘發的腸道菌群失衡,並顯示Muribaculaceae科。圖6I顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預幫助重建HFD-誘發的腸道菌群失衡,並顯示擬桿菌科(Bacteroidaceae)。圖6J顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預幫助重建HFD-誘發的腸道菌群失衡,並顯示擬桿菌目(Order Bacteroidales)。圖6K顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預幫助重建HFD-誘發的腸道菌群失衡,並顯示凝結芽孢桿菌(
Bacillus coagulans)。以上數據(n = 7-8)是以平均值
平均值標準誤差(SEM)表示。
餵食HFD後,放線菌門(圖6B;p = 0.0003)及毛螺菌科(圖6C;p = 0.0235)、乳桿菌科(圖6D;p < 0.0001)、丹毒絲菌科(圖6E;p = 0.0005)及厚壁菌門中的鏈球菌科(圖6F;p < 0.0001)被發現增加。同時,厚壁菌門中的瘤胃菌科(圖6G;p = 0.0058)和Muribaculaceae科(以前稱為S24-7;圖6H;p < 0.0001)及擬桿菌門中的擬桿菌科(圖6I;p < 0.0001)減少。這些科構成了HFD-誘發的肥胖小鼠腸道菌的約90%。具體而言,僅ASEC干預就有助於恢復HFD-誘發的肥胖小鼠中乳桿菌科(p = 0.0289)、丹毒絲菌科(p = 0.3778)、鏈球菌科(p = 0.0560)、瘤胃菌科(p = 0.0229)及擬桿菌科(p = 0.0539)的相對豐富度。對於PRO組,除了鏈球菌科(p > 0.9999)及瘤胃菌科(p > 0.9999)外,HFD-誘發的腸道菌群失衡也有類似的改善趨勢。有趣的是,與HFD組相比,ASEC + PRO組中瘤胃菌科(p = 0.0678)及Muribaculaceae科(p = 0.0177)及擬桿菌目(p = 0.0072)的相對豐富度有所提高。關於益生菌補充劑,與其他組相比,PRO (p = 0.0001)及ASEC + PRO (p = 0.0023)組中凝結芽孢桿菌的數量顯著增加。雖然副乾酪乳桿菌(
Lactobacillus paracasei)尚未確定,但在PRO及ASEC + PRO組中,乳桿菌科的相對豐富度略有增加。
接著,進一步分析腸道菌數量,可發現添加全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)的處理,比正常飲食(ND)和高脂肪飲食(HFD)可以顯著提高雙叉桿菌屬(
Bifidobacterium)菌的總量(參見表3)。同樣的高脂肪飲食(HFD)會造成理研菌科(Rikenellaceae)另枝菌屬(
Alistipes)腸道菌消失,給予ASEC飼料後,可再恢復另枝菌屬腸道菌之生長,並且優於正常飲食組(參見表4)。
表3、飼料對雙叉桿菌屬( Bifidobacterium)腸道菌影響單因子變異分析摘要 | ||||||
組別 | 平均值 | 動物隻數 | 總和 | 平均 | 變異數 | |
ND | 2005.333 | 7 | 18305.9 | 2615.128 | 1870646 | |
HFD | 6721.978 | 8 | 33862.93 | 4232.867 | 1318654 | |
HFD+ASEC | 9197.584 | 7 | 46383.47 | 6626.209 | 4815280 | |
單因子變異分析ANOVA | ||||||
變源 | SS | 自由度 | MS | F | P-值 | 臨界值 |
組間 | 57076335 | 2 | 28538167 | 10.9882 | 0.000675 | 3.521893 |
組內 | 49346135 | 19 | 2597165 | |||
總和 | 1.06E+08 | 21 |
表4、飼料對理研菌科(Rikenellaceae)另枝菌屬腸道菌影響單因子變異數分析摘要 | ||||||
組別 | 平均值 | 動物隻數 | 總和 | 平均 | 變異數 | |
ND | 46.70049 | 7 | 412.052 | 58.86457 | 302.2158 | |
HFD | 0 | 8 | 0 | 0 | 0 | |
HFD+ASEC | 629.3429 | 7 | 2145.466 | 306.4952 | 107146.1 | |
ANOVA | ||||||
變源 | SS | 自由度 | MS | F | P-值 | 臨界值 |
組間 | 384516.8 | 2 | 192258.4 | 5.666148 | 0.011751 | 3.521893 |
組內 | 644690 | 19 | 33931.05 | |||
總和 | 1029207 | 21 |
本實施例的結果證實,本發明合生元組成物可有效改善HFD-誘發的肥胖小鼠中腸道菌群失衡。
綜上所述,本發明合生元組成物藉由改善高脂肪飲食誘發的肥胖小鼠的體重增加(body weight gain)、脂肪堆積(fat deposition)、血脂異常(dyslipidemia)、葡萄糖耐受不良(impaired glucose intolerance)、胰島素阻抗(insulin resistance)及相關病理生理指標、緩解脂肪肝(hepatic steatosis)、降低肝臟及脂肪組織中發炎基因的轉錄水平、改善腸道菌的整體多樣性及結構,及幫助重建腸道菌群失衡(dysbiosis),達到治療代謝疾病及改善腸道菌群失衡的功效。
以上所述僅為舉例性,而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇,而對其進行之等效修改或變更,均應包含於後附之申請專利範圍中。
圖1A顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(adlay seed extrusion cooked, ASEC)、益生菌(probiotic, PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預改善高脂肪飲食(high-fat diet, HFD)-誘發的肥胖小鼠中體重增加、脂肪堆積(fat deposition)及血脂異常(dyslipidemia),並顯示治療方案,5週齡雄性C57BL/6J小鼠在接受ASEC、PRO或ASEC與PRO的組合干預之前被餵食正常飲食(ND)或高脂肪飲食(HFD)歷時8週。
圖1B顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預改善高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中體重增加,並顯示體重隨時間的變化及結束時間點的體重增加,體重增加是實驗開始及結束之間的體重差異。
圖1C顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預改善高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中脂肪堆積,並顯示副睪白色脂肪組織(epididymal white adipose tissue, eWAT)中脂肪細胞的蘇木精及伊紅染色(hematoxylin and eosin (H&E) staining),比例尺為100
m。
圖1D顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預改善高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中脂肪堆積,並顯示副睪白色脂肪組織(eWAT)的重量。
圖1E顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預改善高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中脂肪堆積,並顯示脂肪細胞的直徑。
圖1F顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預改善高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中血脂異常,並顯示血清三酸甘油酯(serum triglyceride, serum TG)量。
圖1G顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預改善高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中血脂異常,並顯示血清總膽固醇(serum total cholesterol, serum TC)量。
圖1H顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預改善高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中血脂異常,並顯示血清高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol, HDL-C)量。
圖1I顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預改善高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中血脂異常,並顯示血清低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C)量。
圖2A顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預對於高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中空腹血糖的影響,每兩週藉由葡萄糖分析儀測量。
圖2B顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預對於高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中葡萄糖耐受性的影響,並顯示利用腹膜內葡萄糖耐受性試驗(intraperitoneal glucose tolerance tests, IPGTT)評估葡萄糖耐受性;以1.0 g/kg體重的濃度腹膜內注射葡萄糖,並藉由尾靜脈取樣測量葡萄糖水平。
圖2C顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預對於高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中空腹胰島素水平的影響,使用Insulin Ultra-Sensitive套組進行評估。
圖2D顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預對於高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中胰島素阻抗指數的穩態模型評估(homeostasis model assessment of insulin resistance index, HOMA-IR)的影響,HOMA-IR計算為[空腹胰島素(µU/mL) × 空腹血糖(mg/dL) × 0.05551]/22.5。
圖2E顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預對於高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中血清瘦體素(leptin)水平的影響,藉由Luminex multiplex系統測定。
圖2F顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預對於高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中阻抗素(resistin)水平的影響,藉由Luminex multiplex系統測定。
圖2G顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預對於高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中脂聯素(adiponectin)水平的影響,藉由Luminex multiplex系統測定。
圖2H顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預對於高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中胞漿素原活化素抑制因子-1 (plasminogen activator inhibitor-1, PAI-1)水平的影響,藉由Luminex multiplex系統測定。
圖2I顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預對於高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中飢餓素(ghrelin)水平的影響,藉由Luminex multiplex系統測定。
圖3A顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預緩解脂肪肝,並顯示肝臟重量。
圖3B顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預緩解脂肪肝,並顯示肝臟三酸甘油酯(triglyceride, TG)。
圖3C顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預緩解脂肪肝,並顯示肝臟總膽固醇(total cholesterol, TC)。
圖3D顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預緩解脂肪肝,並顯示肝臟活體切片(liver biopsy)的蘇木精及伊紅染色(hematoxylin and eosin (H&E) staining),比例尺為100
m。
圖3E顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預緩解脂肪肝,並顯示血清麩胺酸草乙酸轉胺酶(glutamate oxaloacetate transaminase, GOT)。
圖3F顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預緩解脂肪肝,並顯示血清麩胺酸丙酮酸轉胺酶(glutamate pyruvate transaminase, GPT)。
圖3G顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預緩解脂肪肝,並顯示血清總膽紅素(total bilirubin, TBIL)。
圖3H顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預緩解脂肪肝,並顯示血清肌酸酐(creatinine, CRE)。
圖3I顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預緩解脂肪肝,並顯示血清血液尿素氮(blood urea nitrogen, BUN)。
圖3J顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預緩解脂肪肝,並顯示血清澱粉酶(amylase, AMYL)。
圖4A顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預降低高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中副睪白色脂肪組織(epididymal white adipose tissue, eWAT)中發炎基因的轉錄水平,並顯示單核球趨化蛋白-1 (monocyte chemoattractant protein-1, MCP-1)的表現水平。
圖4B顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預降低高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中eWAT中發炎基因的轉錄水平,並顯示腫瘤壞死因子-α (tumor necrosis factor-α, TNF-α)的表現水平。
圖4C顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預降低高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中eWAT中發炎基因的轉錄水平,並顯示介白素-6 (interleukin-6, IL-6)的表現水平。
圖4D顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預降低高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中eWAT中發炎基因的轉錄水平,並顯示脂多醣結合蛋白(lipopolysaccharide binding protein, LBP)的表現水平。
圖4E顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預降低高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中eWAT中發炎基因的轉錄水平,並顯示瘦體素(leptin)的表現水平。
圖4F顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預降低高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中eWAT中發炎基因的轉錄水平,並顯示CD11c的表現水平。
圖4G顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預降低高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中肝臟中發炎基因的轉錄水平,並顯示MCP-1的表現水平。
圖4H顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預降低高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中肝臟中發炎基因的轉錄水平,並顯示TNF-α的表現水平。
圖4I顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預降低高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中肝臟中發炎基因的轉錄水平,並顯示IL-6的表現水平。
圖4J顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預降低高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中肝臟中發炎基因的轉錄水平,並顯示LBP的表現水平。
圖5A顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預提升高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中腸道菌的整體多樣性及結構,其中使用16S rRNA的V3-V4可變區(variable region)作為操作分類單元(operational taxonomic unit, OTU)進行糞便總體基因體學,並顯示腸道菌的主座標分析(principal coordinates analysis, PCoA)。
圖5B顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預提升高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中腸道菌的整體多樣性及結構,並顯示腸道菌的未加權算數平均法(unweighted pair group method with arithmetic mean, UPGMA)樹,其中ND表示正常飲食,HFD表示高脂肪飲食,ASEC+PRO表示本發明合生元組成物,數字表示小鼠編號。
圖5C顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預提升高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中腸道菌的整體多樣性及結構,並顯示使用Chao1指數的細菌豐富度。
圖5D顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預提升高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中腸道菌的整體多樣性及結構,並顯示使用辛普森多樣性指數(Simpsons diversity index)的細菌多樣性及群集組成(community composition)。
圖5E顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預提升高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中腸道菌的整體多樣性及結構,並顯示厚壁菌門(Firmicutes)的相對豐富度。
圖5F顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預提升高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中腸道菌的整體多樣性及結構,並顯示擬桿菌門(Bacteroidetes)的相對豐富度。
圖5G顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預提升高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中腸道菌的整體多樣性及結構,並顯示厚壁菌門與擬桿菌門的比例(F/B比)。
圖5H顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預提升高脂肪飲食(HFD)-誘發的肥胖小鼠中腸道菌的整體多樣性及結構,並顯示在門位階上對腸道菌進行分類分析。
圖6A顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預幫助重建HFD-誘發的腸道菌群失衡,並顯示前134個OTUs的熱圖。與HFD組相比,空心圓圈及黑色菱形分別表示ND、ASEC、PRO及ASEC+PRO組中OTUs相對豐富度的增加及減少。黑色星號表示在ASEC、PRO或ASEC + PRO干預後,HFD改變的OTUs被逆轉到接近ND組的水平。每個OTU的分類(門、科、屬及種)顯示在熱圖右側以供參考。
圖6B顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預幫助重建HFD-誘發的腸道菌群失衡,並顯示放線菌門(Actinobacteria)。
圖6C顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預幫助重建HFD-誘發的腸道菌群失衡,並顯示毛螺菌科(Lachnospiraceae)。
圖6D顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預幫助重建HFD-誘發的腸道菌群失衡,並顯示乳桿菌科(Lactobacillaceae)。
圖6E顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預幫助重建HFD-誘發的腸道菌群失衡,並顯示丹毒絲菌科(Erysipelotrichaceae)。
圖6F顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預幫助重建HFD-誘發的腸道菌群失衡,並顯示鏈球菌科(Streptococcaceae)。
圖6G顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預幫助重建HFD-誘發的腸道菌群失衡,並顯示瘤胃菌科(Ruminococcaceae)。
圖6H顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預幫助重建HFD-誘發的腸道菌群失衡,並顯示Muribaculaceae科。
圖6I顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預幫助重建HFD-誘發的腸道菌群失衡,並顯示擬桿菌科(Bacteroidaceae)。
圖6J顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預幫助重建HFD-誘發的腸道菌群失衡,並顯示擬桿菌目(Order Bacteroidales)。
圖6K顯示以全榖薏仁擠壓熟化物(ASEC)、益生菌(PRO)或ASEC與PRO的組合(ASEC + PRO)的干預幫助重建HFD-誘發的腸道菌群失衡,並顯示凝結芽孢桿菌(
Bacillus coagulans)。
<![CDATA[<110> 行政院農業委員會臺中區農業改良場]]> <![CDATA[<120> 合生元組成物及其用於治療代謝疾病及改善腸道菌群失衡的用途]]> <![CDATA[<160> 14 ]]> <![CDATA[<170> PatentIn version 3.5]]> <![CDATA[<210> 1]]> <![CDATA[<211> 23]]> <![CDATA[<212> DNA]]> <![CDATA[<213> 人工序列]]> <![CDATA[<220>]]> <![CDATA[<223> 合成引子]]> <![CDATA[<400> 1]]> ttaaaaacct ggatcggaac caa 23 <![CDATA[<210> 2]]> <![CDATA[<211> 23]]> <![CDATA[<212> DNA]]> <![CDATA[<213> 人工序列]]> <![CDATA[<220>]]> <![CDATA[<223> 合成引子]]> <![CDATA[<400> 2]]> gcattagctt cagatttacg ggt 23 <![CDATA[<210> 3]]> <![CDATA[<211> 23]]> <![CDATA[<212> DNA]]> <![CDATA[<213> 人工序列]]> <![CDATA[<220>]]> <![CDATA[<223> 合成引子]]> <![CDATA[<400> 3]]> tgggagtaga caaggtacaa ccc 23 <![CDATA[<210> 4]]> <![CDATA[<211> 25]]> <![CDATA[<212> DNA]]> <![CDATA[<213> 人工序列]]> <![CDATA[<220>]]> <![CDATA[<223> 合成引子]]> <![CDATA[<400> 4]]> catcttctca aaattcgagt gacaa 25 <![CDATA[<210> 5]]> <![CDATA[<211> 20]]> <![CDATA[<212> DNA]]> <![CDATA[<213> 人工序列]]> <![CDATA[<220>]]> <![CDATA[<223> 合成引子]]> <![CDATA[<400> 5]]> ccagttgcct tcttgggact 20 <![CDATA[<210> 6]]> <![CDATA[<211> 21]]> <![CDATA[<212> DNA]]> <![CDATA[<213> 人工序列]]> <![CDATA[<220>]]> <![CDATA[<223> 合成引子]]> <![CDATA[<400> 6]]> ggtctgttgg gagtggtatc c 21 <![CDATA[<210> 7]]> <![CDATA[<211> 20]]> <![CDATA[<212> DNA]]> <![CDATA[<213> 人工序列]]> <![CDATA[<220>]]> <![CDATA[<223> 合成引子]]> <![CDATA[<400> 7]]> gtggctgctg aatctcttcc 20 <![CDATA[<210> 8]]> <![CDATA[<211> 20]]> <![CDATA[<212> DNA]]> <![CDATA[<213> 人工序列]]> <![CDATA[<220>]]> <![CDATA[<223> 合成引子]]> <![CDATA[<400> 8]]> gagcggtgat tccgattaaa 20 <![CDATA[<210> 9]]> <![CDATA[<211> 21]]> <![CDATA[<212> DNA]]> <![CDATA[<213> 人工序列]]> <![CDATA[<220>]]> <![CDATA[<223> 合成引子]]> <![CDATA[<400> 9]]> tctccgagac ctcctccatc t 21 <![CDATA[<210> 10]]> <![CDATA[<211> 18]]> <![CDATA[<212> DNA]]> <![CDATA[<213> 人工序列]]> <![CDATA[<220>]]> <![CDATA[<223> 合成引子]]> <![CDATA[<400> 10]]> ttccaggacg ccatccag 18 <![CDATA[<210> 11]]> <![CDATA[<211> 22]]> <![CDATA[<212> DNA]]> <![CDATA[<213> 人工序列]]> <![CDATA[<220>]]> <![CDATA[<223> 合成引子]]> <![CDATA[<400> 11]]> ctggatagcc tttcttctgc tg 22 <![CDATA[<210> 12]]> <![CDATA[<211> 19]]> <![CDATA[<212> DNA]]> <![CDATA[<213> 人工序列]]> <![CDATA[<220>]]> <![CDATA[<223> 合成引子]]> <![CDATA[<400> 12]]> gcacactgtg tccgaactc 19 <![CDATA[<210> 13]]> <![CDATA[<211> 20]]> <![CDATA[<212> DNA]]> <![CDATA[<213> 人工序列]]> <![CDATA[<220>]]> <![CDATA[<223> 合成引子]]> <![CDATA[<400> 13]]> aactttggca ttgtggaagg 20 <![CDATA[<210> 14]]> <![CDATA[<211> 20]]> <![CDATA[<212> DNA]]> <![CDATA[<213> 人工序列]]> <![CDATA[<220>]]> <![CDATA[<223> 合成引子]]> <![CDATA[<400> 14]]> ggatgcaggg atgatgttct 20
Claims (6)
- 一種用於治療代謝疾病(metabolic disorder)及改善腸道菌群失衡(dysbiosis)的合生元(synbiotic)組成物,包含一益生質(prebiotic)及一益生菌(probiotic);其中該益生質為一全榖薏仁(Coix lacryma-jobi L.)的擠壓熟化物;該益生菌是副乾酪乳桿菌(Lactobacillus paracasei)LCW-23及凝結芽孢桿菌(Bacillus coagulans)BACO-17的組合;該改善腸道菌群失衡包含提高理研菌科(Rikenellaceae)及雙叉桿菌屬(Bifidobacterium)的生長、降低厚壁菌門(Firmicutes)、毛螺菌科(Lachnospiraceae)、乳桿菌科(Lactobacillaceae)及丹毒絲菌科(Erysipelotrichaceae)的相對豐富度,及提高擬桿菌門(Bacteroidetes)的相對豐富度。
- 如請求項1的合生元組成物,其中該代謝疾病是選自於下列所組成的群組:肥胖(obesity)、高血糖、高血脂(hyperlipidemia)、脂肪堆積(fat deposition)、脂肪肝(hepatic steatosis)、肝損傷、肝炎,及其組合。
- 如請求項1的合生元組成物,其中該代謝疾病及該腸道菌群失衡是由高脂肪飲食(high-fat diet,HFD)所誘發。
- 一種合生元(synbiotic)組成物用於製備一治療代謝疾病(metabolic disorder)及改善腸道菌群失衡(dysbiosis)之醫藥品的用途,其中該合生元組成物包含一益生質(prebiotic)及一益生菌(probiotic);其中該益生質為一全榖薏仁(Coix lacryma-jobi L.)的擠壓熟化物;該益生菌是副乾酪乳桿菌(Lactobacillus paracasei)LCW-23及凝結芽孢桿菌(Bacillus coagulans)BACO-17的組合;該改善腸道菌群失衡包含提高雙叉桿菌屬(Bifidobacterium)及理研菌科(Rikenellaceae)的生長、降低厚壁菌門(Firmicutes)、毛螺菌科(Lachnospiraceae)、乳桿菌科(Lactobacillaceae)及丹毒絲菌科(Erysipelotrichaceae)的相對豐富度,及提高擬桿菌門(Bacteroidetes)的相對豐富度。
- 如請求項4的用途,其中該代謝疾病是選自於下列所組成的群組:肥胖(obesity)、高血糖、高血脂(hyperlipidemia)、脂肪堆積(fat deposition)、脂肪肝(hepatic steatosis)、肝損傷、肝炎,及其組合。
- 如請求項4的用途,其中該代謝疾病及該腸道菌群失衡是由高脂肪飲食(high-fat diet,HFD)所誘發。
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TW202330012A TW202330012A (zh) | 2023-08-01 |
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TW (1) | TWI830123B (zh) |
-
2022
- 2022-01-18 TW TW111102070A patent/TWI830123B/zh active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
期刊 Hsieh et al. "Bacillus coagulans BC198 and Lactobacillus paracasei S38 in combination reduce body fat accumulation and modulate gut microbiota", CyTA-Journal of Food, Volume 18, Issue 1, 23 Nov 2020, pages 764-775. |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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TW202330012A (zh) | 2023-08-01 |
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