牛蒡(Arctium lappa L.)也称恶实、大力子,桔梗目菊科牛蒡属二年生草本植物。性寒,味苦,无毒,牛蒡子和牛蒡Erdafitinib浓度根皆可入药。在过去的几十年里,牛蒡的营养价值、生物活性和健康益处已获得国际认可,但对其在糖脂代谢方面的具体研究较少,且尚未发现其改善糖脂代谢的有效成分。本学位论文首先采用高糖高脂饮食诱导Sprague-Dawley(SD)大鼠构建肥胖模型,发现牛蒡根粉(Arctium lappa L.root powder,ARP)有效抑制肥胖大鼠的肠道炎症,对肥胖大鼠具有减肥降脂功效。在此基础上,采用分段酶法从牛蒡根中提取多糖,经Cellulose DEAE-52纤维素阴离子交换柱和SephacrylTM S-400葡聚糖凝胶柱纯化,冷冻干燥后得到牛蒡精制多糖ALP(Arctium lappa L.polysaccharide,ALP),并运用多种光谱和色谱方法对ALP进行纯度分析和表征;最后运用油酸诱导HepG2细胞构建非酒精性脂肪肝模型,在细胞以及分子水平上探索ALP的生物活性。本学位论文主要研究内容与结果如下:(1)高糖高脂饮食诱导Sprague-Dawley(SD)大鼠构建肥胖模型,结果表明,高糖和高脂饮食可诱导肠道组织产生促炎因子和炎症因子,牛蒡根粉可以抑制肥胖大鼠结肠组织中的促炎因子和炎症因子,包括白细胞介素-1β、白细胞介素-8、白细胞介素-6、肿瘤坏死因子-α、单核细胞趋化蛋白-1、细胞间黏附分子-1和血管细胞粘附分子-1。此外,ARP下调了 Toll样受体-4(Toll-like receptor 4,TLR4)复合物的关键因子,即TLR4、髓样分化蛋白-2和髓样分化因子-88,以及下游信号,如肿瘤坏死因子受体相关因子-6 和核因子-κB(Nuclear factor kappa-B,NF-κB)。同时,ARP 能通过 TLR4/NF-κB信号通路调节免疫和炎症,抑制促炎因子和炎症因子的释放,有效抑制肥胖大鼠的肠道炎症;(2)从牛蒡根粉中提取得到牛蒡粗多糖ALCP(Arctium lappa L.crude polysaccharide,ALCP),ALCP 的总糖含量(80.99±0.04)%、蛋白质含量(12.32±0.48)%、脂肪含量(0.50±0.06)%、水分含量(5.29±0.52)%、总酚含量(765.13±0.70)mg没食子酸当量(gallic acid equivalent,GAE)/100 g 干重(dry weight,DW)。ALCP经Cellulose DEAE-52纤维素阴离子交换柱和SephacrylTM S-400葡聚糖凝胶柱纯化,得到的牛蒡精制多糖ALP为中性多糖,纯度高达99%。紫外分光光度计表明ALP不含核酸和蛋白质,ALP的相对重均分子量Mw为4256 Da,峰位分子量Mp为4001 Da,数均分子量Mn为3437 Da,Mw/Mn为1.24,说明ALP的均一性良好。单糖组成分析结果表明ALP主要由果糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖组成(摩尔比例0.675:0.265:0.023:0.016)。ALP和ALCP对胰脂肪酶均具有抑制作用,ALP的IC50值为8.18 mg/mL,而ALCP在10 mg/mL时抑制率为45.44%。(3)油酸诱导人肝癌细胞HepG2构建非酒精性脂肪肝(Nonalcoholic fatty liver diseasenucleus mechanobiology,NAFLD)体外模型,观察牛蒡多糖对非酒精性脂肪肝体外模型细胞的作用。实验发现,ALP和ALCP均能降低NAFLD模型细胞中甘油三酯和肝敏感性指标谷草转氨酶、丙氨酸氨基转移酶的含量,抑制TLR4信号通路及其下游因子NF-κB的表达,激活腺苷酸活化蛋白激酶(Adenosine 5′-monophosphate-activated protein kinase,AMPK)信号通路,从而上调糖脂selleckchem Gefitinib代谢相关因子磷脂酰肌醇-3激酶(Phosphoinositide-3 kinase,PI3K)、蛋白激酶 B(Protein kinase B,Akt)、AMPK、乙酰辅酶 A 羧化酶(Acetyl CoA carboxylase,ACC-1)、肉碱棕榈酰转移酶-1(Carnitine palmitoyltransferase,CPT-1)的表达,下调人叉头框蛋白-O1(Forkhead box protein O1,Fox-O1)、葡萄糖-6-磷酸酶(Glucose-6-phosphatase,G6Pase)因子的表达,且ALP调控糖脂代谢作用效果较ALCP更为显著。牛蒡多糖的体外细胞实验结果与牛蒡根粉动物实验结果一致,说明牛蒡根多糖可能是改善糖脂代谢的主要活性成分。上述系列研究表明,牛蒡根粉中发挥调节糖脂代谢作用的活性成分可能是牛蒡菊糖,这对牛蒡资源的开发和应用具有重要意义。本研究为牛蒡根开发功能食品用于预防和治疗肥胖等代谢综合征,改善患者肠道健康提供了科学依据,并为牛蒡营养代餐粉、发酵茶、精华饮、咀嚼片、果冻饮、酵素奶昔等牛蒡降糖降脂系列产品的开发提供新思路。