肠道微生态制剂与解酒护肝

据中国酒业协会最新发布的《中国饮酒人群适量饮酒状况》白皮书数据显示:我国饮酒人群高达6亿,其中“被迫饮酒”的人群占比60%;《中国适量饮酒快乐生活》蓝皮书数据显示,我国有1.23亿人存在过量饮酒行为。酒精进入人体后,通过胃肠道吸收,有90%需要在肝脏中代谢,而国人体内大多缺少乙醛脱氢酶,无法及时代谢酒精,无疑加重了肝脏的负担。长期或过量饮酒会导致血压升高,消化不良,酒精性心肌病、胃肠道慢性炎症等疾病。

公开资料显示,市面上现有的解酒护肝产品大多数是化学合成药物、护肝类中药、蛋白肽类的药物,存在见效慢、治疗效果差,副作用明显或作用机理不明确等问题。随着大量的动物实验数据和临床试验结果证明,一些益生菌已被报道可用于预防和治疗酒精性肝病,且简单、无副作用[1,2],为利用微生态制剂改善酒精性肝病提供了新思路。
酒精性肝损伤对肠道菌群的影响
肝脏是人体最大的免疫器官之一,能够分解代谢体内毒性物质并且阻止细菌代谢产物进入人体循环。正常情况下,来自肠道中的各种毒素(包括内毒素、氨、吲哚、酚类、短链脂肪酸、假性神经递质前体等)需要由肝脏清除,同时肝脏还能清除肠源性细菌、真菌等。肝功能一旦受损,肠道菌群作为肠-肝轴重要组成部分,肠道微生态可发生显著变化,进而肠道屏障功能受损。肠道细菌及其各种代谢产物大量易位进入肠外器官,过度激活机体免疫系统,引起异常免疫反应,导致肝细胞凋亡、坏死。相互影响在病理状态下,肝脏疾病与肠道菌群之间相互影响或互为因果[3,4]。
凝结魏茨曼氏菌及相关研究
凝结魏茨曼氏菌(Weizmannia coagulans)又名凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans),是一种革兰氏阳性菌,兼性厌氧,非致病性,可以形成芽孢和产生乳酸,具有耐高温、耐酸、耐胆汁等工业特性;已广泛应用于医药、食品、化工等行业;同时,已有研究报道证明,凝结魏茨曼氏菌可通过调节微生物群组成、宿主免疫和代谢,对急性腹泻、肠易激综合征、抗生素相关腹泻、便秘和结肠炎等肠道疾病有改善作用。
天津创源生物技术有限公司作为国内微生态制剂、后生元领域的先行者与践行者,在凝结魏茨曼氏菌相关研发和应用方面取得重大的研究成果。其科研团队针对国内外现有技术不足,利用企业自主创新研发的固态发酵技术,申请并获得相关发明专利。
(凝结魏茨曼氏菌IOB502 发明专利展示)
该试验样品为分段固态发酵方法制备的一种凝结魏茨曼氏菌IOB502发酵菌粉制剂,将依据该方法所得到的菌粉制剂,进行改善酒精性肝损伤相关动物试验功能验证。
1. 活性检测
表1 凝结魏茨曼氏菌IOB502菌粉活性检测
(检测方法采用GB 4789 .35-2016食品安全国家标准,食品微生物学检验,乳酸菌检验)
由表1可知,依据该方法提供的凝结魏茨曼氏菌IOB502发酵菌粉制剂,其活菌数、芽孢数、芽孢率均为较高水平。
2. 营养成分检测
表2 凝结魏茨曼氏菌IOB502菌粉及制剂营养成分检测
(检测方法:大豆肽GB/T22492-2008;异黄酮苷元GB/T23788-2009;大豆低聚糖GB/T 22491-2008)
由表2可知,依据该方法提供的凝结魏茨曼氏菌IOB502发酵菌粉制剂,其异黄酮苷元、大豆低聚糖、大豆肽含量较高。
3. 动物验证试验:
乙醇脱氢酶(ADH)活力(构建急性酒精性肝损伤小鼠模型;实验组样品:凝结魏茨曼氏菌IOB502发酵菌粉制剂,实验1组:低剂量组;实验2组:中剂量组;实验3组:高剂量组)
图1 小鼠乙醇脱氢酶(ADH)活力
如图1所示,小鼠摄入乙醇后,ADH活力上升,短期内大量饮酒会导致肝脏ADH活力升高。与模型组相比,各实验剂量组均能显著提高ADH活力,明显加快乙醇分解为乙醛的速度,有利于肝脏中乙醇的分解代谢,具有较好的解酒作用。
4. 动物验证试验:丙氨酸转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)活力
图2 小鼠丙氨酸转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)活力
丙氨酸转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)是分布于肝细胞浆和线粒体中的酶,机体处于正常情况下,血液中的ALT和AST维持在一个较低水平,但当机体摄入大量酒精后,肝细胞发生坏死,ALT和AST转移至血液中。因此,血液中ALT、AST活力的升高可作为机体肝细胞发生损害的指标。
由图2可知,与正常组相比,模型组血清ALT、AST活力显著增高,说明急性酒精性肝损伤小鼠模型建模成功。与模型组比较,各实验剂量组ALT、AST活力均显著下降,说明凝结魏茨曼氏菌IOB502发酵菌粉制剂对急性酒精性肝损伤小鼠肝细胞具有较好的保护作用。
5. 动物验证试验:超氧化歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH)活力
图3 小鼠超氧化歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH)活力
乙醇代谢产生的大量自由基是“饮酒伤身”的重要原因。超氧化歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)作为一种自由基清除剂,能清除机体中的自由基。
如图3所示,模型组小鼠肝组织SOD活力、GSH含量较正常组降低,表明急性饮酒会导致SOD、GSH被大量消耗。与模型组比较,各实验剂量组均能提高小鼠肝脏SOD活力、GSH含量,说明凝结魏茨曼氏菌IOB502发酵菌粉制剂能够清除因乙醇代谢产生的自由基,减少其对肝脏的损害。
6. 动物验证试验:甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)浓度
图4 小鼠甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)浓度
由于脂类和酒精都是从肝脏代谢,大量的酒精就会导致肝细胞损伤,影响肝细胞的代谢,就会导致血脂升高、磷酸甘油增多、肝纤维化,进而导致总胆固醇升高(TC)、甘油三酯(TG)的合成。
如图4所示,与模型组相比,各实验剂量组TC、TG含量显著下降,说明凝结魏茨曼氏菌IOB502发酵菌粉制剂能够有效降低肝脏中血脂的积累。
综上所述,凝结魏茨曼氏菌IOB502菌粉制剂可增强急性酒精性肝损伤小鼠肝脏ADH活力,促进乙醇代谢,有较好的解酒效果;同时,可以提高急性酒精性肝损伤小鼠肝脏SOD活力、GSH含量,减轻乙醇对肝脏的损害,还能有效降低酒精性肝损伤小鼠血清中ALT、AST活力,对小鼠肝细胞具有较好的保护作用。此外,还能够有效降低肝脏中血脂的积累,为减轻乙醇对肝脏损害,改善急性酒精肝损伤提供了一定的理论依据,同时为开发凝结魏茨曼氏菌IOB502活菌及其制剂产品、科研成果商业应用转化提供了思路。
[1]NICULESCU L S, DULCEANU M D, STANCU C S, et al. Probiotics administration or the high-fat diet arrest modulates microRNAs levels in hyperlipidemic hamsters[J]. Journal of Functional Foods, 2019, 56:295-302.
[2]梁梓华,李嘉仪,谢林惠,等.副干酪乳杆菌FZU103对小鼠酒精性肝损伤的防控作用[J].食品科学,2024,45(07):135-144.
[3]ALBILLOS A, DE GOTTARDI A, RESCIGNO M. The gut-liver axis in liver disease:pathophysiological basis for therapy[J]. Journal of Hepatology, 2020, 72(3):558-577.
[4]ZHAO H, KONG L Z, SHAO M T, et al. Protective effect of flavonoids extract of Hippophae rhamnoides L. on alcoholic fatty liver disease through regulating intestinal flora and inhibiting TAK1/p38MAPK/p65 NF-κB pathway[J]. Journal of Ethnopharmacology, 2022,292:115225.
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