基于核磁共振氢谱代谢组学研究阿拉伯木聚糖及其复合多糖对高脂饮食诱导肥胖小鼠粪便代谢物的影响

为探究阿拉伯木聚糖及其复合多糖对高脂饮食诱导肥胖小鼠粪便代谢产物的影响,将16只雄性ICR/KM小鼠随机分为4组,包括正常饮食组、高脂饮食组、添加阿拉伯木聚糖的高脂饮食组和添加阿拉伯木聚糖+β-葡聚糖的高脂饮食组,通过核磁共振氢谱代谢组学技术研究粪便代谢物的组成及含量。结果表明:4组粪便代谢物中共定性出67种小分子化合物,包括氨基酸、肽、有机酸、碳水化合物、核苷、核苷酸及其衍生物等。与正常饮食组相比,高脂饮食组小鼠粪便代谢物中胆酸盐、黄嘌呤和焦谷氨酸的含量显著升高(P<0.05);缬氨酸、3-氧丁酸、4-羟基苯乙酸甲酯、3,4-二羟基苯乙酸、乙酸苯酯、谷氨酰胺、异亮氨酸和天冬氨酸的含量显著降低(P<0.05)。与高脂饮食组相比,补充阿拉伯木聚糖组小鼠粪便代谢物中谷氨酰胺、乙酸盐、4-羟基苯乙酸甲酯、葡萄糖、天冬酰胺、异丁酸和苏氨酸的含量显著升高(P<0.05);烟酸、焦谷氨酸和胆酸盐的含量显著降低(P<0.05)。其中,与添加阿拉伯木聚糖的高脂饮食组相比,补充阿拉伯木聚糖+β-葡聚糖的高脂饮食组小鼠粪便代谢物中焦谷氨酸的含量显著升高(P<0.05);乙酸盐、丁酸盐、葡萄糖、谷氨酰胺、异丁酸和丙酸的含量显著降低(P<0.05)。代谢通路和富集分析结果表明主要的作用途径包括酮体的合成和分解,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成,酪氨酸代谢,丁酸盐代谢,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸的代谢。综上,补充阿拉伯木聚糖及其复合多糖能改善高脂饮食诱导肥胖小鼠的粪便代谢组学特征。