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       先前文章提及,腸道猶如人體的第二個大腦,影響著一個人的身體。因此近期許多科學家針對腸道進行研究,窺探裡頭究竟有什麼?到目前的研究指出,腸道微生物似乎就是主宰著這一切的源頭。腸道微生物群在腸道內處於一個動態平衡的狀態,一旦這動態平衡受到破壞,就很有可能引起疾病。對此,異想天開的科學家們,就會想探討哪些因素會影響著腸道微生物,例如:飲食、運動…等等。

 

       辣木,原產於印度,又稱為鼓槌樹,是多年生熱帶落葉喬木,全世界約有14個品種,目前較常食用的品種有以下三種:印度傳統辣木(Moringa oleifera Lam.)、印度改良種辣木(印度 T.N. 農業大學的改良種,早生且具高豆莢產量)和非洲辣木(Moringa stenopetala,原只產於肯亞圖爾卡納湖附近及衣索比亞西南部)其葉子被認為具有很高的營養成分,印度當地人民在日常生活中食用辣木,鮮葉可作為蔬菜食用,嫩葉類似菠菜,可以作湯或沙拉;此外,葉子本身含有不同的植物化學物質,包括硫代葡萄糖苷 (glucosinolates),類黃酮 (flavonoids),和酚酸 (phenolic acids)。接著,經研究證實辣木葉具有許多生物活性如:抗生素,抗腫瘤,降血壓,解痙孿,抗潰瘍,降膽固醇和降血糖的作用。而本篇主要探討印度傳統辣木 (Moringa oleifera Lam.) 萃取物 (簡稱LM-A) 對腸道微生物環境的影響。

 

       首先,LM-A對於小鼠體重、飲食攝取、血糖、血脂並無影響,但血漿中的脂多醣含量明顯增加 (圖一)。而針對肝的部分,LM-A可以明顯增加肝重量、發炎因子的表達量,但降低三酸甘油脂含量;此外,也偵測到LM-A會使肝氣囊退化比例增大,從病理染色結果也可觀察到 (圖二)。

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圖一、LM-A對小鼠之影響

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圖二、LM-A對小鼠肝之影響

       接下來觀察LM-A於腸道內的影響,於實驗結果得知,不管在迴腸或大腸中,有免疫細胞浸潤並且有發炎因子表達量也增加的趨勢 (大腸:TNF-α, IL-1β, IL-6, MCP-1; 迴腸:MCP-1)。當有病原或外來物入侵時,腸道表皮細胞會分泌抗菌胜肽 (Antimicrobial peptides, AMPs) 來對抗,Defa、Lyz1、Reg3g、Pla2g2四個基因皆會轉譯出AMP相關蛋白,從實驗結果得知,大腸中Reg3g及Pla2g2基因表達量顯著增加,而在迴腸內Reg3g雖無統計學意義,但表達量仍較未處理組 (NCD)高。

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圖三、LM-A對小鼠腸道之影響

       接著,作者取小鼠盲腸內容物萃取DNA後,利用溫度梯度膠體電泳 (PCR-denatured gradient gel electrophoresis, PCR-DGGE) 來分析腸道菌落結構。再進一步,根據DGGE圖譜,分層聚類和主成分分析(PCA)結果證實條帶模式與各組密切相關。由結果顯示,LM-A相較於NCD組其主要菌群結構顯著地改變。 

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圖四、LM-A對小鼠菌群結構之影響

       最後,通過q-PCR進一步評估LM-A對小鼠糞便微生物群的影響。根據上述PCR-DGGE的結果,進一步證實了LM-A引起厚壁菌 (FIR) 和厚壁菌/擬桿菌 (F/B) 的變化,進而影響小鼠腸道微生物菌群結構。從屬和種著手,結果發現,與NCD組相比,處理LM-A

含量增加

Roseburia spp. (ROS)、Bifidobacterium spp. (BIF )和Enterococcus spp. (ENT)、Sutterella spp. (SU)

含量下降

Akkermansia muciniphila(AKK)、Faecalibacterium prausnitzii(FPR)、Eubacterium rectale/Clostridium coccoides group (EREC)、SFB (segmented filamentous bacteria)、Lactobacillus spp. (LAC)、Escherichia coli (ECO)、Desulfovibrio spp. (DES)、S. wadsworthensis (SW)、Bilophia wadsworthia (BW)

這些數據證實,LM-A治療徹底改變了特定的腸道細菌,改變了腸道微生物群的初始平衡並可能進一步影響小鼠的全身代謝

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圖五、LM-A對小鼠微生物種類之影響

       總之,飲食中補充中等劑量LM-A的小鼠導致均勻的代謝適應,包括增強的發炎反應,腸道屏障功能受損和腸道動態平衡破壞。同時,LM-A治療也徹底改變了腸道細菌和腸道微生物群的初始平衡;小鼠的代謝適應也與這些腸道微生物群的變化顯著相關。我們推測特定細菌群如FIR,EREC,FPR,AKK,SFB,ENT和SU在LM-A給藥的宿主代謝適應過程中起重要作用。

 

 

 

 

 

Golden叔叔

Reference

  1.  Xiaoyu Gao et.al, Appl Microbiol Biotechnol, Metabolic adaptation to the aqueous leaf extract of Moringa oleifera  Lam.-supplemented diet is related to the modulation of        gut microbiota in mice., 2017, 101(12):5115-5130
  2. https://scitechvista.nat.gov.tw/c/s9v9.htm

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