引言
近年來，肥胖人群的數(shù)量越來越大，肥胖及由其引起的一系列疾病已嚴(yán)重影響到人類的生活質(zhì)量。
盡管有研究證明，某些類型的肥胖可能和機體的基因突變有關(guān)，但是人類的基因在短時間內(nèi)很難發(fā)生特大的改變，所以現(xiàn)在專家已經(jīng)將研究的注意力轉(zhuǎn)移到可能導(dǎo)致肥胖的外界因素上。
有人類“第二基因”之稱的腸道微生物目前已成為研究的熱點[1]，有研究顯示腸道微生物可以提供宿主從食物中攝取能量的效率并且能對脂肪代謝起非常重要的調(diào)控作用，最終導(dǎo)致肥胖的產(chǎn)生[2]。
所以，如何通過外援性物質(zhì)影響機體的腸道微生態(tài)進而達(dá)到控制肥胖的目的已經(jīng)成為國際關(guān)注的焦點[3]。
目的和意義
目前，已有多種手段被用于預(yù)防或治療肥胖，如藥物治療、運動干預(yù)、外科手術(shù)、飲食控制等。
近年來，大量的研究結(jié)果表明腸道菌群與肥胖的發(fā)生存在密切聯(lián)系，且有研究表明腸道菌群的紊亂是肥胖發(fā)生的重要原因之一，它可通過產(chǎn)生過量的內(nèi)毒素進入血液循環(huán)引發(fā)全身慢性炎癥，從而導(dǎo)致胰島素抵抗和肥胖的發(fā)生。
膳食對于腸道菌群的結(jié)構(gòu)有重要影響，作為膳食主要成分之一的低聚糖與腸道菌群的互作引起了廣泛關(guān)注。低聚糖作為腸道益生產(chǎn)品能明顯改變腸道菌群的結(jié)構(gòu) [4]。
植物或真菌來源的低聚糖被普遍認(rèn)為具有促進腸道中有益共生菌生長、調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)、保護腸屏障功能，有“益生元” 之稱。因此，通過低聚糖調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)來觀察其對肥胖的影響成了一個比較熱門的研究問題。
魔芋葡甘聚糖的優(yōu)勢
魔芋葡甘露聚糖（konjac flour，KF）是一種由魔芋的塊莖生產(chǎn)的水溶性膳食纖維。在亞洲國家，魔芋作為食物來源和中藥成分已經(jīng)種植了幾個世紀(jì)，被世界衛(wèi)生組織視評為“十大健康食品”之一。
魔芋葡甘露聚糖是高分子質(zhì)量（200-2000 kD）多糖【5】，在人體胃腸道內(nèi)不能被消化酶水解，因此被認(rèn)為是一種沒有能量且難消化的膳食纖維。
研究發(fā)現(xiàn) KF 具有多種藥理功能作用：
1、預(yù)防和改善便秘。
魔芋葡甘露聚糖可以通過縮短糞便在腸道的停留時間來緩解便秘。對于慢性便秘患者，葡甘露聚糖能夠明顯減輕便秘的癥狀，并且具有較好的耐受性，沒有任何副作用。
2、改善葡萄糖代謝及降低糖尿病，降低血壓、降血脂及護肝作用。
楊艷燕等[6]證實魔芋低聚糖對抗小鼠實驗性高脂血癥形成有一定的作用。陳黎等[7]發(fā)現(xiàn)魔芋低聚糖有非常明顯的降脂作用。
3、提高機體抗氧化能力。
楊艷燕等研究表明高濃度葡萄糖可使小鼠血糖含量增高，而同樣濃度的魔芋低聚糖未使血糖含量發(fā)生明顯變化，卻使小鼠體內(nèi)超氧化物歧化酶（SOD）活性明顯升高，同時降低了過氧化脂質(zhì)（LPO）水平。
因此認(rèn)為魔芋低聚糖不升高血糖，且能提高機體抗氧化能力。
4、增殖有益菌、減少有害菌。
根據(jù)動物實驗和臨床研究表明魔芋低聚糖對促進雙歧桿菌生長非常有效，并能有效地改善腸道菌群結(jié)構(gòu)，而且其性能及效果優(yōu)于乳果糖、大豆低聚糖及半乳糖基轉(zhuǎn)移低聚糖。
5、減肥
目前認(rèn)為 KF 減肥作用的機制與其它可發(fā)酵纖維相似。由于其低能量密度和膨脹特性，所以 KF 可以替代其它營養(yǎng)物質(zhì)的能量和在胃腸道中吸水膨脹產(chǎn)生飽腹感來促進減肥。
本研究通過嚴(yán)格控制肥胖患者的生活習(xí)慣、年齡和職業(yè)的臨床隨機雙盲試驗對 KF 治療肥胖的效果和通過使用高通量測序（16S rRNA 基因擴增子測序）系統(tǒng)分析 KF 干預(yù)后腸道菌群結(jié)構(gòu)和功能的變化進行探究。
同時，基于臨床試驗的研究結(jié)果通過動物實驗進一步研究 KF 與腸道微生物的互作。主要研究技術(shù)路線如下所示：
實驗技術(shù)路線如下：
研究對象：肥胖患者
選取 2015 年 10 月至 2017 年 4 月就診于云南省第一人民醫(yī)院營養(yǎng)科門診及住院的肥胖患者 69 例。
入選標(biāo)準(zhǔn)：
（1）男女不限；（2）25 歲<年齡<35 歲；（3）BMI≥28 kg/m2。
分組 ：
按照隨機雙盲原則將符合入組標(biāo)準(zhǔn)的 69 例肥胖患者隨機分成兩組：
安慰劑組（31 例）。每天早餐前和晚飯前 15 min 用 150 ml 的溫水沖服 5 g 藕粉，共服用 5 周。
實驗組（38 例）。每天早餐前和晚飯前 15 min 用 150 ml 的溫水沖服 5 gKF，共服用 5 周。
實驗過程（略）
實驗結(jié)果：
魔芋葡甘露聚糖可以改善肥胖相關(guān)指標(biāo)（如：BMI、脂肪量、血糖、血脂和肝功能）。
魔芋葡甘露聚糖干預(yù)改善了肥胖患者的腸道微生物多樣性（包括豐富度和均勻度）。
魔芋葡甘露聚糖對腸道微生物物種組成的影響：
①促進益生菌的生長；
②抑制有害菌的大量滋生。
魔芋葡甘露聚糖干預(yù)的動物實驗研究
方向：
目前常用的肥胖動物模型有：
（1）營養(yǎng)過度型；
（2）下丘腦破壞型；
（3）內(nèi)分泌失調(diào)型；
（4）遺傳型。
其中營養(yǎng)型動物肥胖模型是指高脂飼料或高碳水化合物飼料喂養(yǎng)引起動物產(chǎn)生肥胖，其典型的特征是：肝臟的重量增加而胰臟的重量降低、血清和肝臟中甘油三酯的含量都有不同程度的提升、多巴胺的代謝減弱等。
這種方法引起的肥胖與人類肥胖最為接近，因此應(yīng)用最為廣泛。
臨床人群研究表明魔芋葡甘露聚糖（konjac flour，KF）干預(yù)可以改善肥胖相關(guān)指標(biāo)和調(diào)節(jié)腸道微生物結(jié)構(gòu)，因此，本動物實驗研究使用可以控制遺傳背景、年齡、飲食或者其它與腸道微生物有關(guān)的環(huán)境因素的飲食誘導(dǎo)肥胖小鼠來進一步研究KF 與腸道微生物的互作。
本項研究分為六個部分：
KF 干預(yù)的抗肥作用效果；
KF 干預(yù)對炎癥的影響；
KF 干預(yù)對腸道微生物的調(diào)節(jié)作用；
KF 干預(yù)對結(jié)腸腸道屏障功能的影響；
KF 干預(yù)對能量代謝的影響。
腸道微生物與肥胖發(fā)生的相關(guān)性。
實驗過程（略）
結(jié)果：
通過動物實驗研究表明魔芋葡甘露聚糖（konjac flour，KF）干預(yù)可以減輕飲食誘導(dǎo)肥胖小鼠的體重、脂肪量和肝重。
本研究發(fā)現(xiàn)魔芋葡甘露聚糖干預(yù)可以改善飲食誘導(dǎo)肥胖小鼠腸道微生物的多樣性、豐富性和均勻性。同時，魔芋葡甘露聚糖干預(yù)還調(diào)節(jié)了飲食誘導(dǎo)肥胖小鼠的腸道微生物結(jié)構(gòu)。
同時，本研究還發(fā)現(xiàn)魔芋葡甘露聚糖干預(yù)可以改善飲食誘導(dǎo)肥胖小鼠的腸道屏障功能。
實驗研究結(jié)論：
目前，肥胖已成為全世界范圍內(nèi)主要的公共衛(wèi)生問題，成為引起死亡的第五大原因。肥胖對健康的威脅、醫(yī)藥費用的投入和患慢性病的風(fēng)險等遠(yuǎn)大于吸煙和酗酒。因此，肥胖的干預(yù)研究極其重要。
近年來，大量的研究結(jié)果表明腸道菌群的紊亂是肥胖發(fā)生的重要原因之一，它可通過產(chǎn)生過量的內(nèi)毒素進入血液循環(huán)引發(fā)全身慢性炎癥，從而導(dǎo)致胰島素抵抗和肥胖的發(fā)生。這為研究肥胖發(fā)生的機制及治療肥胖提供了全新的方向。
本研究通過嚴(yán)格控制入選調(diào)查對象的生活習(xí)慣、年齡和職業(yè)的臨床試驗，結(jié)合動物實驗發(fā)現(xiàn)，魔芋葡甘露聚糖干預(yù)不僅可以減輕體重和脂肪量，而且可以改善血脂和炎癥。
進一步研究發(fā)現(xiàn)魔芋葡甘露聚糖干預(yù)可以改善腸道屏障功能和能量代謝。另外，通過糞便菌群的 16S rDNA 高通量測序及相關(guān)的生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)魔芋葡甘露聚糖干預(yù)增加了腸道微生物的多樣性和改善了腸道微生物的結(jié)構(gòu)。
本研究的結(jié)果表明，魔芋葡甘露聚糖對肥胖癥、炎癥、腸道屏障功能及腸道菌群結(jié)構(gòu)、多樣性和部分微生物豐度等方面均有了較為明顯的改善功能。
魔芋葡甘露聚糖可以通過調(diào)節(jié)腸道菌群、保護腸道屏障來發(fā)揮減肥的功效。其具有作為減肥食品功能因子研究和開發(fā)的潛力。
作者簡介：
康永波，男，1989年出生，山西省忻州市人。2012年6月畢業(yè)于昆明理工大學(xué)，獲得生物工程學(xué)士學(xué)位。2015年6月畢業(yè)于華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，獲得微生物學(xué)碩士學(xué)位。2015年9月攻讀昆明理工大學(xué)醫(yī)學(xué)院環(huán)境醫(yī)學(xué)工程博士學(xué)位。
參考文獻：
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