本研究结果表明，PEPs可缓解高脂饮食引起的肥胖和高脂血症，因此可作为功能性食品佐剂，为预防和治疗高脂饮食导致的肥胖和低脂血症提供理论基础和技术指导。

 

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生科云网址：https://www.bioincloud.tech/编译：微科盟草重木雪，编辑：微科盟Tracy、江舜尧微科盟原创微文，欢迎转发转载导读在本研究中，我们对杏鲍菇多糖（PEPs）的结构进行了表征，并通过代谢组学分析评估了。

PEP对高脂饮食诱导的肥胖和高脂血症的作用机制；通过单糖组成、傅里叶变换红外光谱和热重分析表征了PEP的结构；在动物实验中，采用H&E染色观察各组小鼠附睾脂肪组织的形态学差异；采用超高效液相色谱（UHPLC

）-（QE）HFX质谱（MS）分析各组小鼠血清中代谢产物的差异及其相关代谢途径PEP含有九种单糖：1.05%岩藻糖、0.30%阿拉伯糖、17.94%半乳糖、53.49%葡萄糖、1.24%木糖、23.32%。

甘露糖、1.30%核糖、0.21%半乳糖醛酸和1.17%葡萄糖醛酸PEP在251◦C时开始降解（T0），而最大热降解速率温度（Tm）出现在300◦C组织病理学观察结果表明PEP具有显著的降血脂活性PEPs

干预后，小鼠的代谢状况发生了显著变化我们共选择了29种不同的代谢产物作为PEPs的辅助疗法，用于治疗高脂肪饮食引起的肥胖和高血脂相关并发症这些代谢产物包括氨基酸、不饱和脂肪酸、胆碱、甘油磷脂和其他内源性化合物，它们可以通过调节氨基酸代谢、脂肪酸代谢和代谢途径的变化（如柠檬酸循环（。

TCA循环））来预防和治疗高脂饮食引起的肥胖和高血脂研究结果表明，PEPs可缓解高脂饮食引起的肥胖和高脂血症，因此可作为功能性食品佐剂，为预防和治疗高脂饮食导致的肥胖和低脂血症提供理论基础和技术指导论文ID

原名：Hypolipidemic mechanism of Pleurotus eryngiipolysaccharides in high-fat diet-induced obese mice based on metabolomics

译名：基于代谢组学的杏鲍菇多糖对高脂饮食诱导肥胖小鼠的降血脂机制研究期刊：Frontiers in NutritionIF：6.590发表时间：2023.01通讯作者：陈雪峰通讯作者单位：陕西科技大学食品科学和工程学院

实验设计

实验结果1. PEPs的表征1.1 PEPs的单糖组成我们进行了离子交换色谱（ICS）以确定PEP的单糖组成，如图1所示与标准相比，PEP主要由九种单糖组成：岩藻糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、甘露糖、核糖、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸，其百分比分别为。

1.05%、0.30%、17.94%、53.49%、1.24%、23.32%、1.30%、0.21%和1.17%。

图1 （A）单糖标准品的离子交换色谱（ICS）图谱单糖标准品1–13如下：（1）岩藻糖、（2）阿拉伯糖、（3）半乳糖、（4）葡萄糖、（5）木糖、（6）甘露糖、（7）果糖、（8）核糖、（11）半乳糖醛酸、（12）葡萄糖醛酸、（13）甘露糖醛酸和（9和10）洗脱溶剂；（B）PEPs的单糖组成。

1.2 FT-IR光谱分析PEPs的红外光谱如图2所示我们在3405.98 cm−1处可以观察到O–H的强吸收峰，这是糖的特征吸收峰，表明分子之间存在氢键在2930.88 cm−1处出现C–H拉伸振动峰，。

1652.14 cm−1的峰表示C=O拉伸振动峰在约1621和1431 cm−1处的吸收峰表明PEPs含有羧基PEP光谱中强度约为1420–1374 cm−1的宽吸收带可能是由C–H键的变形振动引起的1240

和897 cm−1处的吸收峰表明PEPs中存在硫SO3−1基团，包括与C–O–SO3基团相关的不对称S=O拉伸振动和对称C–O-S拉伸振动1078.85 cm−1处的峰表明存在C–O–C拉伸振动约570 cm

−1处的吸收峰表示吡喃环的拉伸振动，表明PEPs中存在吡喃糖。

图2 PEPs的红外光谱1.3 PEPs的热稳定性我们采用TGA和DTG对PEPs的热性能进行了研究，如图3所示从TGA（图3A）和DTG（图3B）曲线可以看出，样品的热降解过程分为两个阶段，其中第一阶段与样品中结合水的蒸发有关，与聚合物的热降解温度无关。

因此，我们没有进一步分析TGA曲线的第一阶段。在第二阶段，PEPs在251◦C (T0)开始降解，而最大热降解速率温度(Tm)出现在300◦C，这是由于去甲氧基化和脱水导致糖苷键和氢键断裂。

图3 PEP TGA (A)和DTG (B)曲线2. 体重和血清生化参数的变化不同组的体重和血清生化参数的变化先前已在我们发表于RSC advance的文章“Optimization of extraction parameters of PEPs and evaluation of the hypolipidemic effect,”

中报道3. PEP对脂肪组织病理的影响我们用4%多聚甲醛固定附睾脂肪组织，后制备石蜡切片，并用苏木精&伊红（H&E）染色我们在400倍光学显微镜下观察睾丸脂肪细胞的形态细胞核被碱性染料（苏木精）染成蓝色，而细胞质被酸性染料（伊红）染成红色。

在染色过程中，有机溶剂可以溶解脂肪细胞内部的脂滴，使脂肪细胞空泡化，而核是扁圆形的，因为它们被挤压到一边图4A-F显示了正常组（NC）、模型（MOD）、阳性药物（PC）、高剂量（HPEP）、中剂量（MPEP

）和低剂量（LPEP）组小鼠的脂肪细胞形态从图4可以看出，不同处理组中脂肪细胞的体积和数量存在差异MOD组脂肪细胞体积较大，单视野内中小脂肪细胞数量较少比较PEP组和MOD组，我们发现PEP组可以减少大脂肪细胞的体积，增加中等脂肪细胞的数量，其中。

HPEP组的效果最明显。MPEP组的效果次于HPEP组，而LPEP组的效果最低。

图4 两组小鼠脂肪组织的形态学观察（苏木精-伊红染色，400×）（A）正常对照（NC）组；（B）模型对照组；（C）阳性对照组（PC）；（D）低剂量杏鲍菇多糖（LPEP）组；（E）中剂量杏鲍菇多糖（MPEP）组；和（F）高剂量杏鲍菇多糖（HPEP）组。

4. 非靶向血清代谢组学分析4.1 使用PCA和PLS-DA的多变量统计分析如图5所示，从PCA评分图(2A)和PLS-DA评分图(2B)都可以看出，正常饮食组和高脂肪模型组的样本点是分开的，在一定范围内，相同颜色的样本点表示聚集效果好。

结果表明，NC组与MOD组血清代谢成分有明显差异，高脂模型成功。

图5 来自不同小鼠组的血清样本的PCA（A）和PLS-DA（B）评分（正离子模式）NC，正常对照组；MOD，模型组图6A显示了NC、MOD、PC、LPEP、MPEP和HPEP组的PCA得分从图中可以看出，。

NC组和其他组的样本点相距甚远，表明与NC组相比，MOD组小鼠的血清代谢物发生了显著变化MOD组和PEP干预组没有完全分离，并且有一些重叠，表明PEPs对降血脂有一定的作用PC组也没有与PEP干预组分开，这表明。

PEP也具有降脂作用，其效果接近辛伐他汀LPEP、MPEP和HPEP组的样本点聚集在一起，没有分离，表明不同剂量杏鲍菇多糖组之间的血清代谢差异不明显图6B显示了NC、MOD、PC、LPEP、MPEP和HPEP

组的主成分分析PLS-DA得分从图中可以看出，MOD组与NC、PC、LPEP、MPEP和HPEP组之间的采样点相对分离良好，表明PEP组和MOD组之间的血清代谢产物存在差异，因此PEP组在降低血脂和预防肥胖方面具有一定作用。

图6 不同组小鼠血清样本的PCA（A）和PLS-DA（B）评分（正离子模式）；NC，正常对照组；MOD，模型组；PC，阳性对照组；LPEP低剂量多糖组（50mg/kg）；MPEP，中剂量多糖组（100 mg/kg），HPEP，高剂量多糖（200 mg/kg）。

4.2 血清代谢物谱分析和潜在生物标志物发现载荷矩阵中特征值的贡献表示图中分布点与中心轴之间的距离，距离越远，贡献越大散点最有可能表明PEP作用于肥胖小鼠后不同物质的代谢图7A显示了NC和MOD组的载荷矩阵图。

从图中可以看出，大多数点都远离坐标轴，表明NC组和MOD组小鼠血清中代谢物质存在差异图7B显示了NC、MOD、PC、LPEP、MPEP和HPEP组的载荷矩阵图从图中可以看出，较少的点散布在边缘周围，因此远离坐标轴，表明。

NC、MOD、PC、LPEP、MPEP和HPEP组小鼠血清中存在更多差异代谢物这些物质可能是探索和阐明高脂血症和肥胖相关并发症的发病机制和药物治疗的潜在代谢产物表1 正离子模式下血清代谢物分析结果

S表示增加；J表示减少；#表示MOD/NC存在显著差异（p≤0.05）；**表示PC/MOD、LPEP/MOD、MPEP/MOD、HPEP/MOD存在极显著差异（p≤0.01）；*表示PC/MOD、LPEP/MOD、MPEP/MOD、HPEP/MOD存在显著差异（p≤0.05）。

VIP＞1.5且p＜0.05的物质被视为差异代谢物表1列出了确定的代谢差异，已筛选出29种最可能是潜在生物标志物的物质该表反映了代谢物的分子量，以及相关的变化趋势和途径这些代谢产物包括氨基酸（例如精氨酸、瓜氨酸、缬氨酸和脯氨酸）、不饱和脂肪酸（例如油酸、亚油酸和花生四烯酸）、胆碱、脂质变体和其他内源性化合物。

结果表明，MOD组小鼠代谢功能紊乱，肝功能受损，PEP干预组小鼠生理功能恢复，这可能与参与脂质代谢等过程的细胞间信号分子含量的变化有关这些代谢差异可能有助于阐明肥胖诱导的高脂血症和并发症的发病机制，以及。

PEP对肥胖诱导高脂血症及其并发症的保护机制的关键点。

图7 来自不同小鼠组的血清样本载荷图（正离子模式）：（A）正常对照组（NC）-模型组（MOD）小鼠血清样本载荷图；（B）PEP组-阳性对照组-高脂模型组小鼠血清样本载荷图许多先前的研究表明，脂质代谢与许多生物功能有关，对许多生化反应至关重要。

已经发现在高脂肪诱导的模型组中不饱和脂肪酸（例如亚油酸和花生四烯酸）的水平显著下调，提示过氧化和氧化应激增强对肝脏组织切片的分析证实，过氧化和氧化应激可分解载脂蛋白B蛋白，从而降低极低密度脂蛋白（VLDL

）的分泌，减少肝脏TG的输出，促进肝脏中TG的积累脂质β-氧化在线粒体呼吸链中产生大量电子，产生过量的活性氧（ROS）亚油酸是一种不能在体内合成的多不饱和脂肪酸，必须从膳食来源获得据报道，亚油酸醇与动脉粥样硬化和炎症性疾病有关，是细胞质膜的主要成分和脂肪酸如前列腺素和白三烯的前体。

总的来说，本研究中观察到的不饱和脂肪酸水平降低表明，长期高脂肪饮食可能导致高脂血症、脂肪酸代谢改变和氧化应激反应有必要进一步研究参与这种脂质紊乱过程的具体机制根据观察到的氨基酸水平变化，表1列出了各种氨基酸代谢产物，包括

L-瓜氨酸、牛磺酸等L-瓜氨酸是一种天然存在的非必需氨基酸，由一氧化氮合酶（NOS）家族催化反应的副产物精氨酸产生一项关于高胆固醇血症的研究表明，L-瓜氨酸对降低胆固醇和血脂具有有利作用，包括降低血清天冬氨酸转氨酶（。

AST）和丙氨酸转氨酶（ALT）水平，同时降低HDL-C研究发现，高脂血症小鼠的L-瓜氨酸水平降低，表明精氨酸代谢途径受到干扰我们的结果表明，PEP处理可以通过精氨酸代谢途径减轻HFD引起的精氨酸异常代谢。

牛磺酸是人类和动物许多组织中含量最丰富的氨基酸，具有许多生理功能，包括胆汁酸偶联、抗氧化和解毒功能与正常组相比，高脂模型组牛磺酸水平降低，这可以从两个方面解释：一方面，牛磺酸作为抗氧化剂，防止氧化应激产生。

ROS；因此，酸结合促进牛磺酸分泌另一方面，半胱氨酸分解代谢的最终产物是牛磺酸模型组牛磺酸的高消耗间接反映了半胱氨酸含量的显著降低三羧酸循环（TCA）形成碳水化合物、脂质和氨基酸代谢联系的枢纽，构成这三种营养素的最终代谢途径；它也是葡萄糖降解的主要途径，是生物体的关键能量来源。

琥珀酸是TCA循环中重要的中间代谢产物，主要存在于肝脏线粒体中我们在MOD组中观察到较低的琥珀酸水平，与MOD组相比，PEP增加了琥珀酸水平，尽管不显著溶血磷脂酰胆碱（LysoPC）是由磷脂酶A2水解LDL

中的氧化磷脂酰胆碱产生的，在许多重要的生物过程中发挥着各种作用越来越多的证据表明，高脂血症是指溶菌酶谱的失衡，例如，据报道，在高脂肪饮食喂养4周的小鼠中，LysoPC（22:6）和LysoPC（20:4。

）显著降低，而在动脉粥样硬化兔中，LysoPC（16:1）、LysoPC（16:1）和LysoPC（20:5）水平升高在本研究中，与正常饮食组相比，一些溶血磷脂酰胆碱（LysoPC），如LysoPC[18:3。

（9Z，12Z，15Z）]、LysoPC[20:5（5Z，8Z，11Z，14Z，17Z）]和LysoPC[12:1（13Z）]在处理组中显著上调；与NC组相比，LysoPC[22:5（7Z，10Z，13Z

，16Z，19Z）]也上调，但无明显变化在高脂血症大鼠中这些溶血磷脂酰胆碱（LysoPC）表现出与正常小鼠不同的表达水平，提示甘油磷脂代谢紊乱可能参与高脂血症的发病机制PEP干预后，LysoPC[18:3。

（9Z，12Z，15Z）]、LysoPC[20:5（5Z，8Z，11Z，14Z，17Z）]和LysoPC[22:1（13Z）]显著高于模型组，提示PEPs具有降脂作用，并且诱导的高脂血症可能与甘油磷脂代谢有关，这有助于提高我们对

PEP治疗效果背后机制的理解在细胞呼吸中，乙酰-L-肉碱是一种运输和递送工具，它具有运输脂肪的能力，同时将脂肪酸运输到线粒体中，从而促进ATP的产生乙酰-L-肉碱可以穿过血脑屏障，从而为脑细胞提供能量肉碱是一种季铵化合物，存在于肾脏和肝脏中，并介导血液中的肌肉运输。

肉碱水平的变化可能与模型组血清TG水平的积累有关文献表明，高脂肪饮食会导致B族维生素的过度排泄烟酰胺（维生素B3）作为辅酶NAD的组成部分，发挥着重要而复杂的功能，并由嘌呤核糖磷酸酶催化生成烟酰胺核糖烟酰胺核糖，一种最近描述的天然。

NAD（+）前体，据报道可增强氧化代谢，并导致高脂肪饮食引起的代谢异常因此，烟酰胺的过量排泄会导致烟酰胺核糖的产量下降，这被推测为本研究中高脂肪饮食导致MOD组小鼠代谢异常的原因我们发现，与正常饮食组相比，高脂肪模型组的烟酰胺含量显著降低，而。

PEP处理后烟酰胺含量显著增加。

图8 代谢途径分析（正离子模式），代谢途径变化图4.3 代谢通路我们将表1中提供的筛选出的潜在代谢差异上传到MetaboAnalyst数据库(https://www.metaboanalyst.ca/Metabo Analyst/home.xhtmL。

），使用超几何测试和基于out-degree centrality的分析方法，以便对相关代谢途径进行富集分析，并获得代谢途径变化图，如图8所示相关途径包括甘油磷脂代谢，花生四烯酸代谢，甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢，不饱和脂肪酸生物合成，嘧啶代谢，。

TCA循环，组氨酸代谢等讨论高脂血症在现代社会中经常发生高热量摄入，被认为是心血管疾病的最高危险因素之一肥胖还可能导致心脑血管疾病的发生，包括高血压、高血脂、高血糖、动脉粥样硬化、冠心病等高血脂患者长期服用合成药物以克服此类心脑血管疾病，可能会对这些药物产生依赖，这可能对身体产生某些毒性副作用。

因此，开发天然活性物质以替代化学合成药物，从而治疗由肥胖引起的一系列疾病，不仅符合当前医学和食物同源性的饮食观念，而且有助于减少合成药物对人体的负面影响我们利用杏鲍菇实体中提取的多糖在小鼠体内实验，通过。

LC-MS分析PEP干预后各组小鼠血清代谢产物的差异通过这种方式，我们确定了特征代谢标志物及其相关代谢途径之间的关系这些变化可能会阐明相关的作用机制，为天然活性物质的研究和利用提供重要的理论价值在本研究中，我们首先分析了从杏鲍菇子实体中提取的多糖的单糖组成。

PEPs的单糖组成包括还原糖，它们在PEPs的抗氧化过程中发挥作用，通过增加抗氧化酶的产生和物理活性，降低MDA含量和减少体内自由基，改善脂质的过度氧化，从而调节脂质代谢傅里叶变换红外光谱分析表明单糖分子通过氢键紧密交联，使得化学键结构复杂，并表明。

PEP中存在吡喃糖PEPs的热分析为多糖降解为小分子糖和化学键断裂提供了温度参考范围在动物实验中，60只小鼠被分为六组（每组10只），分别表示为NC、MOD、PC、LPEP、MPEP和HPEP组我们通过染色观察。

PEP处理对脂肪组织组织病理学的影响，发现MOD组脂肪细胞体积更大，单个视野里中小脂肪细胞数量更多比较PEP组和MOD组，我们发现PEP组大脂肪细胞体积减少，中脂肪细胞数量增加，其中HPEP组显示出最显著的效果。

MPEP组的效果仅次于HPEP组，而LPEP组的效果最低Bederman等人发现，囊性纤维化小鼠体内的小脂肪储存的特点是细胞体积减少，而不是细胞数量减少；在这项工作中也发现了相同的结论研究表明，高脂肪饮食会导致大鼠肥胖，以及增加血清总胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇，同时降低低密度脂蛋白（即血脂代谢异常），从而导致高血脂。

肝脏是脂质代谢的关键部位人体内血脂的相对含量主要由肝细胞调节，肝细胞将胆固醇转化为胆汁酸并分泌胆汁，以促进肠道内脂肪的消化和吸收当肝功能受损时，胆汁的产生和排泄受阻，导致体内脂质代谢异常然而，膳食纤维可以减少肠道对胆固醇的吸收，从而降低血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇的含量。

真菌富含蛋白质、粗纤维和大量生物活性物质，如多糖和多酚如本实验所述，PEP显著抑制高脂肪饮食导致的体重增加，从而防止肥胖它们还减少了高脂肪饮食大鼠肝脏脂肪的积累，因此，可以通过改善肝脏功能来预防血脂异常，从而促进肝脏代谢。

膳食纤维可以刺激肠胃蠕动，也可以在肠道内发酵产生代谢产物，如短链脂肪酸，从而促进代谢高脂血症模型小鼠血脂代谢出现异常，表现为高TC、TG和LDL-C或低HDL-CPEPs灌胃处理后，小鼠血清TC和LDL-C。

水平显著降低，TG水平降低，HDL-C水平升高胆固醇通常积聚在血管内皮细胞中，可能导致体内动脉硬化，而血浆中的低密度脂蛋白C是体内血浆胆固醇的主要载体高密度脂蛋白胆固醇具有重要的生物活性，有助于将多余的胆固醇从身体的各个部位输送到肝脏。

这种胆固醇通过一系列反应从体内排出，表明PEP最终可以通过促进胆固醇的分解来降低血脂使用非靶向血清代谢组学分析中的多变量统计分析（即PCA），我们发现与NC组相比，MOD组小鼠的血清代谢产物发生了显著变化。

同时，MOD组和PEP干预组没有完全分离，有少量重叠这表明PEP在降低血脂方面具有一定的效果此外PC组未与PEP干预组分离，表明PEP具有显著的降脂作用LPEP、MPEP和HPEP组的采样点基本上聚集在一起，没有分开，表明不同剂量不会导致多糖组之间血清代谢物的显著差异。

PLS-DA评分的主成分分析表明，MOD组和NC、PC、LPEP、MPEP和HPEP组的采样点显著分离，表明PEP组和MOD组之间的血清代谢物存在差异，其中PEP组对降低血脂和预防肥胖相关影响具有一定作用。

血清代谢产物分析和潜在生物标志物分析表明，在比较NC组和MOD组时，血清中存在代谢差异同时，当比较NC、MOD、PC、LPEP、MPEP和HPEP组时，小鼠血清中存在更多的差异代谢物；这些代谢物质可能有潜力探索和阐明高脂血症和肥胖相关并发症的发病机制和药物治疗。

最后，代谢途径分析表明，在整个过程中，与淋巴磷脂代谢，花生四烯酸代谢，甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢，不饱和脂肪酸生物合成，嘧啶代谢，TCA循环，和组氨酸代谢等相关的途径具有一定的重要性，这与Hoxha等人的研究结果一致。

结论在这项研究中，PEP被表征为含有九种主要单糖此外，它们在251◦C（T0）时开始降解，而最大热降解速率温度（Tm）出现在300◦C附睾脂肪组织的组织病理学观察表明PEP具有降血脂活性；因此，我们研究了。

PEP对高脂肪饮食诱导小鼠的降血脂作用血清代谢组学分析表明，PEP作用效果涉及甘油磷脂代谢、脂肪酸生物合成、嘧啶代谢、TCA循环和氨基酸代谢途径等，并显著改善肥胖和高血脂相关并发症这项研究的结果为PEPs

作为高脂血症和肥胖症辅助治疗的可能途径提供了见解，并为设计和生产降血脂功能性食品提供了理论支持原文链接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnut.2023.1118923/full。

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