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中国精品科技期刊2020

胶原蛋白肽与银耳多糖对衰老小鼠皮肤改善作用及机理研究

徐晓飞, 钟兴伟, 赵明月, 何瑞琪

徐晓飞,钟兴伟,赵明月,等. 胶原蛋白肽与银耳多糖对衰老小鼠皮肤改善作用及机理研究[J]. 食品工业科技,2022,43(8):357−364. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2021060067.
引用本文: 徐晓飞,钟兴伟,赵明月,等. 胶原蛋白肽与银耳多糖对衰老小鼠皮肤改善作用及机理研究[J]. 食品工业科技,2022,43(8):357−364. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2021060067.
XU Xiaofei, ZHONG Xingwei, ZHAO Mingyue, et al. Research on the Improvement Effects of Collagen Peptides and Tremella fuciformis Polysaccharides on the Skin Texture of Aging Mice and Its Mechanism[J]. Science and Technology of Food Industry, 2022, 43(8): 357−364. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2021060067.
Citation: XU Xiaofei, ZHONG Xingwei, ZHAO Mingyue, et al. Research on the Improvement Effects of Collagen Peptides and Tremella fuciformis Polysaccharides on the Skin Texture of Aging Mice and Its Mechanism[J]. Science and Technology of Food Industry, 2022, 43(8): 357−364. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2021060067.

胶原蛋白肽与银耳多糖对衰老小鼠皮肤改善作用及机理研究

基金项目: 国家重点研发计划(2018YFC1602106)。
详细信息
    作者简介:

    徐晓飞(1979−),男,博士,高级工程师,研究方向:天然产物活性研究与功能食品开发,E-mail:xfxufe@gdou.edu.cn

  • 中图分类号: TS202.1

Research on the Improvement Effects of Collagen Peptides and Tremella fuciformis Polysaccharides on the Skin Texture of Aging Mice and Its Mechanism

  • 摘要: 目的:比较胶原蛋白肽和银耳多糖对衰老皮肤改善效果及探究作用机理。方法:以120 mg/kg D-半乳糖腹腔注射构建衰老小鼠模型,分为模型组、胶原蛋白肽组、银耳多糖组,同时分别灌胃生理盐水、胶原蛋白肽830 mg/kg·BW和银耳多糖100 mg/kg·BW,连续8周,正常小鼠作为对照组。实验结束后取小鼠背部皮肤检测羟脯氨酸和透明质酸含量,取组织测定超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-Px)活性及丙二醛(Malondialdehyde,MDA)浓度,以及检测炎性细胞因子水平及肠道中短链脂肪酸(short chain fatty acids,SCFAs)浓度。结果:在试验剂量下,胶原蛋白肽和银耳多糖都能极显著提升衰老皮肤中羟脯氨酸和透明质酸含量(P<0.01),且银耳多糖优于胶原蛋白肽。进一步检测发现胶原蛋白肽和银耳多糖极显著提高了血清、肝脏和心脏部位GSH-Px、SOD活性并降低MDA浓度(P<0.01),两者作用效果无差异,但银耳多糖降低血清中IL-1β、TNF-α的效果比胶原蛋白肽更好(P<0.01)。对肠道中6种SCFAs检测表明,胶原蛋白肽对衰老小鼠结肠部位总SCFAs无明显影响,但增加了乙酸、丙酸浓度,而银耳多糖则逆转了D-半乳糖所致结肠部位SCFAs浓度的改变。结论:胶原蛋白肽和银耳多糖对小鼠衰老皮肤的改善作用可能是通过提高机体抗氧化酶活性和抗炎作用而实现。
    Abstract: Objective: To compare the improvement effects of collagen peptides and Tremella fuciformis polysaccharides (TFP) on aging skin texture and explore the underlying mechanism of the action. Method: Aging mice models were established by intraperitoneal injection of D-galactose at a dosage of 120 mg/kg, which were randomly divided into three groups: Model (given saline), collagen (given collagen peptides 830 mg/kg·BW), and TFP (given TFP 100 mg/kg·BW). Adult mice were set as normal group (Normal). The experiments lasted for 8 weeks. All mice were killed at the end of the experiment. The contents of hydroxyproline and hyaluronic acid in the skin, the activities of glutathione peroxidase (GSH-Px), superoxide dismutase (SOD) and concentrations of malondialdehyde (MDA) in several tissues, the levels of inflammatory cytokines in serum, and the concentrations of intestinal short chain fatty acids (SCFAs) were measured. Results: Collagen peptides and TFP significantly increased the contents of hydroxyproline and hyaluronic acid in aging skin in mice (P<0.01), and the improving effects of TFP were better than that of collagen peptides. Further, both of collagen peptides and TFP significantly improved the activities of GSH-Px and SOD, and reduced the concentrations of MDA (P<0.01) in serum, liver, and heart, but there was no difference between Collagen group and TFP group. Interestingly, TFP showed a better inhibitory effect on the concentrations of IL-1β and TNF-α in serum compared with collagen peptide (P<0.01), though both of them exhibited anti-inflammation activity in aging mice. In addition, the detections of SCFAs in the intestine showed that collagen peptides had no obvious effect on the total SCFAs but increased the concentrations of acetic acid and propionic acid in the colon of aging mice, whereas TFP reversed the alterations in the concentrations of SCFAs in the colon induced by the treatment of D-galactose. Conclusion: Collagen peptides and TFP might improve the aging skin texture by increasing antioxidant activities and anti-inflammatory effects in ageing mice.
  • 胶原蛋白是机体胞外基质的主要结构蛋白,迄今为止已报道有29种胶原蛋白,它们分布在不同的组织中,例如I型在真皮、骨骼、角膜、韧带和肌腱,II型分布在玻璃体和软骨中,III型在肺、血管壁、脾脏和肝脏的网状纤维中,IV型在基底膜中而V型常与I型(如角膜)共存[1]。由于其优异的生物相容性、凝胶和表面特性,使得胶原蛋白在食品、生物医药、化妆品工业具有广泛应用[2]。胶原蛋白肽(Collagen peptides)是胶原蛋白利用化学法或生物酶法降解得到的产物,进一步提高了胶原蛋白的水溶性和生物活性[3]。国内外研究表明,胶原蛋白肽具有抗氧化、抗衰老、免疫调节、促进组织/伤口修复、抑制血管紧张素-I转化酶、抗肿瘤、抗凝、抗菌等活性[1,4]。在随机双盲安慰剂对照实验中,年龄较大人群(>35岁)补充胶原蛋白肽能减少皮肤皱纹、增加弹性、提高皮肤胶原蛋白原和弹性蛋白含量[5-6]。胶原蛋白肽所具有的物理及生物活性使其成为在美容功能食品中热门的功能原料[7-8]

    银耳(Tremella fuciformis Berk.)在分类学上属担子菌纲银耳科(Tremellaeeae)银耳属(Tremella)。中医认为银耳具有滋阴润肺作用,是具有悠久食用历史、大众熟知美容养颜药食同源食材[9]。银耳多糖(Tremella fuciformis polysaccharides, TFP)是银耳子实体中最主要的功效成分。近几十年来研究发现,银耳多糖具有免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、抗衰老、降血糖、降胆固醇、修复记忆损伤等生理功能[10]。同时,银耳多糖作为一类大分子有机物,具有良好的流变和凝胶特性[11],使得银耳多糖在食品、医药、化妆品等多个领域也具有巨大的市场潜力[12]

    由于胶原蛋白肽和银耳多糖均属于天然来源大分子物质,且具有良好的物理加工特性和生物活性,作为功能原料被广泛应用于美容功能食品中。小鼠实验发现银耳多糖在100~400 mg/kg·BW剂量可通过提高衰老机体抗氧化能力而增加衰老皮肤中胶原蛋白含量[13];安慰剂对照的人体临床试验表明,2.5 g/d胶原蛋白肽连续服用8周,可以增加皮肤中胶原蛋白原和弹性蛋白的含量[6],可见两者抗皮肤衰老作用明显。众所周知,衰老与抗衰老研究一直是学术研究热点[14],除自由基理论外[15],近年来研究提出慢性炎症、肠道菌群也与机体衰老进程紧密相关[16-17]。为给功能食品研发人员提供两者抗皮肤老化效果差异、可能机理和经济性选择时作参考,本文选择商品化胶原蛋白肽和银耳多糖,考察它们对衰老动物模型皮肤中羟脯氨酸和透明质酸含量影响,从调节体内抗氧化酶活性、炎症因子水平和肠道SCFAs产生角度探讨可能作用机理。

    SPF级昆明雄性小鼠(18±2 g) 4周龄,实验动物合格证号SCXK(粤)(2018-0002),购自广东省医学实验动物中心;GELITA胶原蛋白肽-PEPTIPLUS XB 分子量<10 kDa,嘉莉达明胶有限公司;Dr. BETA银耳多糖 Mw 500 kDa,多糖含量≥85%,多糖博士生物科技(广州)有限公司;D-半乳糖 99%分析纯,上海麦克林公司;丙二醛(MDA)试剂盒、总超氧化物歧化酶(SOD)测定试剂盒、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)试剂盒 南京建成生物科技有限公司;小鼠IL-1β ELISA试剂盒、小鼠TNF-α ELISA试剂盒、小鼠透明质酸ELISA试剂盒、小鼠羟脯氨酸ELISA试剂盒 江苏酶免实业有限公司;PBS缓冲液 Gibco公司;BCA蛋白定量试剂盒、RIPA裂解液、蛋白酶抑制剂、磷酸酶抑制剂 北京康为世纪生物科技有限公司;其他化学试剂 均为国产分析纯。

    SIGMA3-18K高速冷冻离心机 德国Sigma公司;ELx800酶标仪 美国BioTek公司;TissueLyser LT中低通量组织研磨器 德国Qiagen;恒温水浴箱 富华仪器有限公司;BS224S电子天平 赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;2010PLUSSAF气相色谱仪 岛津仪器公司;毛细管色谱柱DB-FATWAX 安捷伦仪器公司;pH计 瑞士梅特勒Five Easy Plus。

    动物饲养于SPF级动物房(广州中医药大学实验动物中心),许可证编号为SYXK(粤)(2018-0085)。动物房环境温度为20~26 ℃,日温差不超过4 ℃,相对湿度40%~70%,最小换气次数15 次/h,12 h照明/12 h黑暗明暗交替,工作照度不小于200 Lx,动物照度15~20 Lx,环境符合GB 14925-2010屏障环境技术要求,实验伦理由广州中医药大学实验动物伦理委员会审查批准。动物自由摄食饮水,动物适应两周后按体重随机分四组(n=8):正常对照组(Normal)、模型对照组(Model)、胶原蛋白肽组(Collagen,剂量830 mg/kg·BW)、银耳多糖组(TFP,剂量100 mg/kg·BW)。按文献[13]报道衰老小鼠造模方法,正常对照组腹腔注射生理盐水,其余各组每天腹腔注射D-半乳糖120 mg/kg,同时实验组灌胃上述剂量样品(按0.1 mL/10 g体积),模型组及对照组灌胃同体积生理盐水,每周称重,连续8周。

    末次给药后,小鼠禁食不禁水。第2 d,麻醉后眼眶静脉丛取血,3500 r/min、4 ℃分离血清后按试剂盒操作说明测定血清中SOD、GSH-Px活性和MDA、IL-1β、TNF-α浓度。脱颈椎处死小鼠,分别收集小肠和结肠的内容物,标记后迅速放入液氮中速冻,−80 ℃保存待测。

    取各组小鼠背部脱毛后皮肤约1 cm2,用丙酮-乙醚(1:1)脱脂,切碎晾干后精密称取20 mg,加PBS匀浆后按试剂盒操作说明检测。

    取小鼠心、肝组织用预冷PBS漂洗去除血液,加PBS制备成10%匀浆液,离心5000 r/min、5 min,取上清。先用BCA试剂盒进行蛋白定量,再测定各组SOD、GSH-Px活性和MDA含量。

    分别取小肠、结肠内容物用超纯水以1:1稀释后[18],用pH计测定稀释液pH。

    肠内容物按文献报道方法依次稀释、酸化和乙醚萃取后离心3000 r/min、5 min,取上清液,用0.22 μm滤膜过滤后进样[19]。气相色谱条件:DB-FATWAX毛细管柱(30 m),初始温度120 ℃保持2 min,5 ℃/min升至140 ℃、保持3 min,10 ℃/min升至170 ℃、保持5 min,进样口温度250 ℃,检测器温度250 ℃,分流比为25:1,高纯氦气(99.99%)柱流量为1.8 mL/min。准确称取乙酸、丙酸、正丁酸、异丁酸、正戊酸、异戊酸标准品,用超纯水分别稀释定容制备标准品溶液,同法测定。

    所有数据均以Mean±SD形式表示,SPSS20.0软件进行统计分析。各组进行组间比较之前先进行正态分布和方差齐性检验,组间比较采用one-way ANOVA进行统计检验,P<0.05代表有显著性差异。

    八周实验过程中,Normal组小鼠毛色光亮,行为正常;Model组小鼠则毛色松散缺乏光泽,并逐渐产生精神萎靡、活动迟缓等衰老体征,而其他给予胶原蛋白肽(Collagen组)及银耳多糖(TFP组)的两组小鼠,其一般体征情况与模型组对比,衰老体征有所改善。小鼠体重增长情况是反应生命体征的一个重要指标,实验过程中各组小鼠体重缓慢增长,各组间体重并无明显差异(图1),表明胶原蛋白肽、银耳多糖对小鼠生长发育无不良影响。

    图  1  实验期间各组小鼠体重的变化
    注:Normal:正常组;Model:模型组;Collagen:胶原蛋白肽组;TFP:银耳多糖组;图2~图6同。
    Figure  1.  Changes of body weight in different groups of mice during the period of experiments

    羟脯氨酸是胶原蛋白的特征性氨基酸。据报道,人体衰老过程皮肤中胶原蛋白和透明质酸含量下降[20-21]。因此,皮肤中羟脯氨酸、透明质酸的含量反映了皮肤衰老的程度。如图2所示,D-半乳糖连续8周导致Model组小鼠皮肤中羟脯氨酸和透明质酸含量极显著下降(与Normal组比较,P<0.01),形成皮肤衰老模型,而胶原蛋白肽、银耳多糖可以极显著提升衰老皮肤中羟脯氨酸和透明质酸含量(Collagen vs Model,TFP vs Model,P<0.01)。这些结果与此文献[13,22]报道相似,但胶原蛋白肽比胶原蛋白的起效剂量更低。此外,TFP组中羟脯氨酸含量极显著高于Collagen组(8.52±0.13 vs 7.55±0.18 μg/mg prot,P<0.01),TFP组中透明质酸含量明显高于Collagen组(153.06±3.11 vs 143.36±2.66 ng/mg prot,P<0.05),表明在试验剂量下,银耳多糖对衰老皮肤中羟脯氨酸和透明质酸含量的改善作用优于胶原蛋白肽(图2)。

    图  2  胶原蛋白肽、银耳多糖对衰老小鼠皮肤中HYP和HA含量的影响
    注:HYP:羟脯氨酸;HA:透明质酸;**表示P<0.01,与Normal比较;##表示P<0.01,与Model比较;图3~图6同。
    Figure  2.  Effects of collagen peptides and FTP on the contents of HYP (hydroxyproline) and HA (hyaluronic acid) in skin in different groups of mice
    图  3  胶原蛋白肽、银耳多糖对衰老小鼠血清、肝脏、心脏组织中GSH-Px(A)、SOD(B)活性和MDA浓度(C)的影响
    Figure  3.  Effects of collagen peptides and TFP on the activities of GSH-Px (A), SOD (B) and the concentrations of MDA (C) in serum, liver and heart in different groups of aging mice
    图  4  胶原蛋白肽、银耳多糖对血清TNF-α、IL-1β浓度的影响
    Figure  4.  Effects of collagen peptides and TFP on the concentrations of TNF-α and IL-1β in serum in different groups of aging mice

    GSH-Px、SOD是机体内清除自由基的抗氧化酶,MDA浓度反映了脂质被氧化的程度,都是衡量机体衰老程度的生化指标。D-半乳糖处理后,Model组小鼠血清、肝脏、心脏部位的GSH-Px、SOD活性极显著下降而MDA浓度极显著上升(P<0.01)(见图3),表明衰老小鼠造模成功。自由基衰老理论指出,在衰老过程中机体内SOD、GSH-Px和CAT等抗氧化酶活性降低,清除自由基能力减弱,使得自由基过量积累导致细胞内氧化应激增加,损伤细胞器结构和功能完整性,进而加速衰老[15]。因此,提高机体抗氧化酶活性减少氧化应激具有抗衰老作用。在本试验中,胶原蛋白肽和银耳多糖可以显著提高衰老小鼠血液、肝脏、心脏组织中GSH-Px和SOD活性(与Model比较,P<0.01),但两者提高效果无显著性差异(P>0.05,图3A~图3B)。对MDA浓度检测表明,胶原蛋白肽和银耳多糖均能降低各组织中MDA浓度(P<0.01),尽管TFP组相比Collagen组在血清、肝脏、心脏部位MDA浓度有更低趋势(8.18±0.95 vs 8.66±2.36 nmol/L,5.34±1.04 vs 6.82±0.72 nmol/L,2.34±0.27 vs 2.73±0.31 nmol/L),但两者无显著性差异(图3CP>0.05)。由此表明在试验剂量下,胶原蛋白肽和银耳多糖对衰老机体抗氧化酶活力具有明显提升作用,但两者效果无明显差异。根据自由基衰老理论,当皮肤中自由基产生和清除的平衡被打破,氧化应激压力增加会导致皮肤衰老[23],因此提高衰老模型小鼠皮肤组织中SOD酶活、降低MDA浓度与增加皮肤中羟脯氨酸和透明质酸含量直接相关[22,24]。然而,在本实验中,胶原蛋白肽与银耳多糖对衰老小鼠体内抗氧化酶活力提高程度相当,但银耳多糖对衰老皮肤中羟脯氨酸、透明质酸含量的改善程度却优于胶原蛋白肽,提示提高抗氧化酶活性并非抗皮肤衰老的唯一途径。

    近年来研究提出,慢性进行性发炎性细胞因子水平增高也是加速衰老的原因之一,称为炎性衰老,表现为血液中炎症反应标志物如TNF-α、IL-1β、C-反应蛋白的明显增加[16]。为此,测定各组小鼠血清中发炎性细胞因子TNF-α、IL-1β水平。如图4所示,与Normal组相比,Model组小鼠血清炎性细胞因子TNF-α、IL-1β极显著升高(P<0.01),表明衰老小鼠处于炎症状态。与Model组比较,Collagen组和TFP组血清中TNF-α、IL-1β水平极显著下降(P<0.01),表明胶原蛋白肽、银耳多糖具有良好的抗炎作用,与文献[4,12]报道相一致;此外,TFP组的TNF-α、IL-1β浓度比Collagen组更低(395.0±8.3 vs 496.4±19.1 pg/mL,404.1±15.6 vs 480.0±17.4 pg/mL,P<0.01),说明在试验剂量下,银耳多糖对衰老小鼠炎性因子分泌的抑制作用比胶原蛋白肽强(图4)。机体在炎症状态下,能促进基质金属蛋白酶(Matrix metalloproteinases,MMPs)的表达和活性增加,MMPs是一类调控细胞外基质降解与重塑的重要蛋白酶,能降解细胞外基质的所有成分如胶原、纤维粘连蛋白等[25]。因此,降低衰老模型的炎性因子水平可降低MMPs表达和活性,从而减少胶原蛋白和透明质酸降解延缓皮肤衰老。据报道,胶原蛋白肽的抗炎作用与其抑制NF-κB转录因子有关[4,26],而银耳多糖可通过抑制Akt、p38MAPK、NF-κB多条胞内信号通路降低LPS处理的免疫细胞内活性氧水平和抑制炎性细胞因子分泌[27]。由此提示,与胶原蛋白肽相比,银耳多糖能通过多途径发挥抗皮肤衰老作用,从而更有效改善衰老皮肤中羟脯氨酸和透明质酸含量。

    肠道内容物中包括食物消化残渣、消化酶、肠道菌群及代谢物。近年来许多研究揭示,肠道菌群组成和变化与宿主衰老紧密相关[17]。研究显示,小鼠肠道菌群组成和分布呈现空间特异性,结肠部位菌群多样性和丰度明显高于小肠菌群[28-29]。非消化性多糖(如菇类多糖)经肠道菌群代谢产生SCFAs,包括乙酸、丙酸、丁酸等[30]。因此,肠道中pH和SCFAs浓度变化可反映肠道内环境、菌群组成及代谢物的差异。由图5可知,小鼠小肠内pH在6.5~8.0,各组小鼠的小肠环境内pH无明显差异;在结肠内,Model组pH极显著低于Normal组(5.92±0.08 vs 6.80±0.08,P<0.01);Collagen组的pH(6.66±0.31)相比Model组极显著增加(P<0.01),但TFP组的pH(6.37±0.39)与Model组相比增加了,但无统计学差异(P>0.05)。结果提示,各组小鼠肠道内环境特别是结肠部位存在差异。

    图  5  各组小鼠小肠和结肠pH的变化
    Figure  5.  Changes of pH in small intestine and colon in different groups of aging mice

    进一步检测小鼠肠道中6种SCFAs含量(乙酸、丙酸、正丁酸、异丁酸、正戊酸、异戊酸)。在小肠内容物中没有检测出SCFAs。在结肠部位,乙酸和丙酸是主要的SCFAs,其次是正丁酸,而异丁酸、正戊酸、异戊酸浓度均很低。与Normal组比较,Model组总SCFAs浓度显著升高(P<0.05)。验证了此前报道D-半乳糖造衰老模型可导致结肠菌群组成变化[31]。有研究表明,衰老小鼠肠道中SCFAs浓度比青年小鼠低[32],提示D-半乳糖所致衰老动物模型并不能完全模拟自然衰老状态。与Model组比较,Collagen组总SCFAs浓度无明显变化,但TFP组总SCFAs浓度反而降低了(P<0.05)(图6A)。

    图  6  胶原蛋白肽、银耳多糖对结肠总SCFAs和6种SCFAs浓度的影响
    注:*表示P<0.05,**表示P<0.01,与Normal比较;#表示P<0.05,##表示P<0.01,与Model比较。
    Figure  6.  Effects of collagen peptides and TFP on the concentrations of SCFAs in colon in different groups of ageing mice

    进一步分析SCFAs组成变化。与Normal组比较,Model组正丁酸和异丁酸含量均显著升高(P<0.05,P<0.01);与Model组比较,Collagen组结肠内乙酸、丙酸浓度显著增加(P<0.05,P<0.01),其余4种SCFAs浓度有降低趋势但无统计学差异(P>0.05);而TFP组中6种SCFAs均有降低趋势,特别是异丁酸含量几乎是微量(3.04±0.03 vs 0.37±1.06 mg/mL,P<0.01)。总体上,TFP组的SCFAs组成与Normal组具有相似性(图6B),提示银耳多糖具有逆转D-半乳糖所致小鼠结肠部位SCFAs浓度的异常改变。此外,TFP组的乙酸、丙酸、异丁酸浓度均显著低于Collagen组(6.63±0.57 vs 8.00±1.18 mg/mL,7.98±0.35 vs 9.23±0.77 mg/mL,0.37±1.06 vs 2.03±1.52 mg/mL,P<0.05,图6B),反映了银耳多糖与胶原蛋白肽对小鼠结肠部位菌群的调节效果不同。有学者报道以2 g/kg·BW胶原蛋白肽灌胃大鼠,提高了大鼠粪便中乙酸、丙酸浓度,同时增加结肠部位LactobacillusUnidentified-PrevotellaceaeAllobaculumParasutterella的比例[33]。菇类多糖作为一种非消化性多糖,具有增强免疫功能、调节肠道菌群结构和促进SCFAs产生的作用[30]。SCFAs能调控免疫细胞发育、分化和调节宿主免疫功能响应,特别是SCFAs能抑制组蛋白脱乙酰酶(HDAC)活性[34],表明SCFAs具有广泛的生理调节作用。然而在本试验中,银耳多糖没有增加衰老小鼠结肠的SCFAs浓度,反而降低了衰老小鼠结肠总SCFAs浓度,使得SCFAs浓度和组成与正常小鼠相似,扭转了D-半乳糖导致结肠内SCFAs的变化。最近报道,在DSS(dextran sodium sulfate)诱导的小鼠溃疡性结肠炎模型中,银耳多糖(TFP)表现出良好的抗炎和调节肠道菌群作用[35-36],由于肠道菌群与宿主免疫系统存在互作机制[34]。本试验中观察到银耳多糖扭转SCFAs变化的现象,一方面提示肠道中SCFAs可能有正常生理浓度范围,银耳多糖通过作用于肠道菌群扭转了D-半乳糖所致的SCFAs异常升高;另一方面,银耳多糖也有可能直接作用于肠粘膜免疫系统发挥抗炎作用,随后激活的肠粘膜免疫系统再反过来调节肠道菌群进而降低了SCFAs浓度。然而,肠道菌群及代谢物浓度的改变在炎症症状改善过程中的因果关系未知。因此,未来有必要深入研究肠道菌群及代谢物在银耳多糖抗炎、抗衰老活性发挥中的地位和角色。

    通过D-半乳糖腹腔注射连续8周成功构建衰老小鼠模型,表明以830 mg/kg·BW胶原蛋白肽、100 mg/kg·BW银耳多糖分别灌胃能提高衰老小鼠皮肤中羟脯氨酸和透明质酸含量,且银耳多糖效果优于胶原蛋白肽。在试验剂量下,胶原蛋白肽、银耳多糖对衰老小鼠机体抗氧化酶活力提高效果相当,但银耳多糖对衰老小鼠血液中发炎性细胞因子分泌的抑制活性优于胶原蛋白肽,并且银耳多糖可逆转D-半乳糖所致小鼠结肠SCFAs浓度与组成的改变。综合分析显示,胶原蛋白肽和银耳多糖对衰老皮肤的改善作用可能是通过提高机体抗氧化酶活性和抗炎作用而实现。

  • 图  1   实验期间各组小鼠体重的变化

    注:Normal:正常组;Model:模型组;Collagen:胶原蛋白肽组;TFP:银耳多糖组;图2~图6同。

    Figure  1.   Changes of body weight in different groups of mice during the period of experiments

    图  2   胶原蛋白肽、银耳多糖对衰老小鼠皮肤中HYP和HA含量的影响

    注:HYP:羟脯氨酸;HA:透明质酸;**表示P<0.01,与Normal比较;##表示P<0.01,与Model比较;图3~图6同。

    Figure  2.   Effects of collagen peptides and FTP on the contents of HYP (hydroxyproline) and HA (hyaluronic acid) in skin in different groups of mice

    图  3   胶原蛋白肽、银耳多糖对衰老小鼠血清、肝脏、心脏组织中GSH-Px(A)、SOD(B)活性和MDA浓度(C)的影响

    Figure  3.   Effects of collagen peptides and TFP on the activities of GSH-Px (A), SOD (B) and the concentrations of MDA (C) in serum, liver and heart in different groups of aging mice

    图  4   胶原蛋白肽、银耳多糖对血清TNF-α、IL-1β浓度的影响

    Figure  4.   Effects of collagen peptides and TFP on the concentrations of TNF-α and IL-1β in serum in different groups of aging mice

    图  5   各组小鼠小肠和结肠pH的变化

    Figure  5.   Changes of pH in small intestine and colon in different groups of aging mice

    图  6   胶原蛋白肽、银耳多糖对结肠总SCFAs和6种SCFAs浓度的影响

    注:*表示P<0.05,**表示P<0.01,与Normal比较;#表示P<0.05,##表示P<0.01,与Model比较。

    Figure  6.   Effects of collagen peptides and TFP on the concentrations of SCFAs in colon in different groups of ageing mice

  • [1]

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图(6)
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-06-07
  • 网络出版日期:  2022-02-16
  • 刊出日期:  2022-04-14

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