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新植物 | 茯苓凭什么可以成为“潜在益生元”?还是要从肠道菌群说起

图源:摄图网

茯苓被称为“四时之宝”,最早记载于《神农本草经》,随后在宋、明、清朝的医药学典籍中都有广泛记载。茯苓寄生于松树根上,属于药食同源植物。据医药部门统计,80%的中药方剂中都会搭配茯苓,比如医圣张仲景的《伤寒论》和《金匮要略》中,就有近五十个方剂中均含有茯苓。

茯苓的膳食纤维含量很高,每100克便有80.9克的膳食纤维。据《草本衍义》记载:茯苓,益心脾不能阙也。脾与食物的消化、代谢和吸收密切相关,与糖尿病、高血脂症也有关系,但很多健脾中药的药效物质基础和科学内涵一直模糊不清。直到近两年,研究人员通过研究茯苓,逐渐发现肠道菌群或许在其中扮演了重要角色。

茯苓可改善慢性肾病大鼠的菌群结构

2019年3月,《Cellular and Molecular Life Sciences》发表了西北大学的一项研究,在慢性肾病大鼠模型中,分析了肠道菌群和血液代谢组的改变,并表明用茯苓和茯苓酸A治疗具有改善作用。这一发现对于研究慢性肾病中肠道菌群的变化和作用,以及通过膳食干预改善疾病有一定的参考意义。[1]

研究人员使用5/6肾切除构建慢性肾病(CKD)大鼠模型,与假手术组相比,CKD大鼠肠道菌群多样性和丰富度显著下降,13个菌属/种发生了显著改变,且伴随291种血清代谢物的变化,表明慢性肾病与酶活性改变和脂类、氨基酸、胆汁酸和多胺代谢紊乱等有关。除了与某些菌属相关,CKD大鼠的肌酐清除率和收缩压还分别与多胺代谢和甘氨酸代谢有关。

对CKD大鼠分别给予茯苓酸A(PAA)和茯苓(PC)治疗,菌群紊乱得到了改善,缓解了大鼠的高血压和肾功能衰竭。同时,PAA和PC处理还降低了甘氨酸和多胺代谢物等菌群衍生物的血清含量。

图|PAA和PC对慢性肾病大鼠肠道菌群、血清代谢产物和肾纤维化的影响

因此,慢性肾病改变了大鼠肠道细菌的构成,而肠道细菌组成的变化可以反过来在慢性肾病的进展中起着重要作用。此外,研究还进一步表明,用PAA和PC治疗减轻了慢性肾病大鼠的微生物菌群失调,减轻了氧化应激、炎症和肾纤维化,并延缓了其肾功能的下降。

茯苓提取物可通过调节菌群,缓解代谢性疾病

中科院刘宏伟团队在《Chinese Journal of Natural Medicines》上发表的研究,报道了一种从茯苓菌核中提取到的不溶性多糖,指出该物质有望肠道微生物改善肥胖小鼠高血糖、高脂血症和肝脏脂肪变性,提示茯苓多糖可作为益生元用于预防和治疗代谢性疾病。这一结果对发掘传统中药成分在调节菌群、促进健康中的作用具有参考价值。[2]

图|茯苓提取物通过调节菌群缓解代谢性疾病

研究人员先从茯苓的菌核中提取到了一种不溶性多糖(WIP),在高低剂量WIP(1.0 g·kg-1或0.5 g·kg-1)给药7天后发现,WIP能有效降低肥胖小鼠的禁食血糖和饮食血糖水平。同时,对临床上的血糖“金指标”糖化血红蛋白也有显著的降低作用。此外,WIP处理能显著改善小鼠葡萄糖耐受和胰岛素抵抗。

图|补充WIP对血糖的影响和胰岛素抵抗的调节作用

WIP还可以显著降低血浆总胆固醇、血浆甘油三酯、血浆LDL-C水平,表明其具有改善脂代谢的作用。同时,WIP可降低血浆丙氨酸氨基转移酶ALT、天冬氨酸转氨酶AST水平,提高超氧化物歧化酶SOD水平,体现了WIP的肝脏保护作用。因此,口服茯苓WIP可显著改善肥胖小鼠的糖脂代谢,减轻肝脂肪变性状况。

16S DNA测序结果显示,经WIP处理的小鼠盲肠中,可产生丁酸盐的细菌毛罗菌属、梭菌属丰度明显增加。因此,肥胖小鼠摄入WIP后,肠道中的丁酸盐含量随之增多,改善小鼠的肠道黏膜完整性并通过激活PPAR-γ通路增加脂肪酸的β-氧化、降低硝酸盐的产生。

图|补充WIP对肠道微生物群组成的影响

为了直接验证肠道菌群的重要作用,收集给予茯苓多糖的小鼠粪便,处理后灌胃给糖尿病肥胖小鼠,发现茯苓多糖粪菌移植组小鼠的血糖和脂代谢指标均有改善,验证了茯苓多糖通过肠道菌群来发挥改善胰岛素抵抗、调节血糖、血脂的功能。表明来自茯苓的WIP或有望作为潜在益生元改善糖脂代谢,起到防治代谢性疾病的作用,为这种传统中草药调节脂质和葡萄糖代谢的作用阐明了新机制。

其实早前,便有研究指出灵芝多糖及茯苓多糖可作为益生元调节肠道菌群的组成,其益生元活性可能有助于灵芝及茯苓发挥健康促进作用[3]。现在,茯苓与肠道菌群的关系终于得到了证实,成功解锁了茯苓的“潜在益生元”属性。

随着研究的深入,植物提取物发挥“益生元”特性已不再稀奇,含有β-糖苷键的药食同源植物多糖,如枸杞多糖、茯苓多糖可开发成药食同源植物的特色益生元;多酚类物质可以促进双歧杆菌和乳酸菌等有益生菌的生长,选择性地抑制致病菌生长,优化肠道菌群结构,调节肠道微生态平衡。

在未来,不论益生元的定义是什么,毋庸置疑的是像茯苓这样有益生元特性的药食同源植物将会更多地进入人们的视线并被认识。

参考文献:
[1] Ya-Long Feng, Gang Cao, Dan-Qian Chen, st al. Microbiome-metabolomics reveals gut microbiota associated with glycine‑conjugated metabolites and polyamine metabolism in chronic kidney disease. Cellular and Molecular Life Sciences. 2019.03; 76:4961-4978.
[2] SUN Shan-Shan, WANG Kai, MA Ke, st al. An insoluble polysaccharide from the sclerotium of Poria cocos improves hyperglycemia, hyperlipidemia and hepatic steatosis in ob/ob mice via modulation of gut microbiota. Chinese Journal of Natural Medicines. 2019.01; 17(1):3-14.
[3] Imran Khan, Guoxin Huang, Xiaoang Li, st al. Mushroom polysaccharides from Ganoderma lucidum and Poria cocos reveal prebiotic functions. Journal of Functional Foods. 2018.02; 41:191-201.

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