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胶是一种多糖，通过三维分子网络连接形成凝胶。其中，结冷胶(GG)是一种阴离子多糖，由1,3-β-葡萄糖、1,4-β-葡萄糖醛酸、1,4-β-葡萄糖和1,4-α-鼠李糖的线性四糖重复单元组成。根据其乙酰基含量，GG一般分为低酰基和高酰基。高酰基GG在高温碱性条件下形成低酰基GG，酰基含量影响凝胶和胶体稳定性。高酰基GG比低酰基GG更柔软且有弹性，但低酰基GG比高酰基GG的凝胶温度更低且凝胶效率更高。GG已被广泛应用于食品、制药、生物医学和化妆品等行业，没有报告不良反应。

2022年8月，韩国食品研究所在Food Chemistry上发表了研究成果“Gellan gum prevents non-alcoholic fatty liver disease by modulating the gut microbiota and metabolites”.目前各种研究都强调了多糖在改善代谢疾病和肠道健康方面的有益作用。这些促进了有益肠道细菌的增殖及其短链脂肪酸(SCFAs)的产生。在牙龈中，研究表明瓜尔胶或金合欢胶对代谢紊乱和肠道健康特别有帮助。但目前还没有关于GG功效的研究报道。在本研究中，作者旨在研究通过产生SCFAs对有益细菌的益生元效应，以及通过调节肠道菌群对HFD诱导的NAFLD的改善作用。

图1. 结冷胶(GG)显示出益生元活性，并增加有益的细菌衍生代谢产物

通过GG对四种乳酸菌的不同作用比较发现，在添加了GG后，双歧杆菌比乳酸菌的活性增加更多，添加了0.5% GG的益生元活性高于FOS。PLS-DA的结果显示，由于GG的存在，培养基中的大部分代谢物存在显著差异。GG的添加显著提高了两歧双歧杆菌和长歧杆菌培养基中抗坏血酸、柠檬酸、葡萄糖和琥珀酸的峰值强度。相比之下，在添加0.5% GG的鼠李糖乳杆菌培养基中，只有柠檬酸显著增加，乳酸乳杆菌培养基中8种代谢产物的强度显著增加，其中部分代谢产物在其他益生菌培养基中差异不显著。

使用InAlyzer对小鼠身体成分进行评估，结果显示与ND小鼠相比，HFD小鼠的脂肪率、肝脏重量、甘油三酯、血清和内毒素水平显著增加。然而，GG10和GG40组小鼠的体重和体脂率均有显著改善，并且GG40显著降低了血清瘦素以及总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平。综上所述，GG不仅减少了HFD引起的肝脏重量增加，而且还改善了代谢紊乱参数。（图2）

图2. 结冷胶(GG)可以改善高脂肪饮食引起的体重增加和肝功能。

与ND组小鼠相比，HFD喂养的小鼠粪便中三种主要的SCFAs水平显著降低，即乙酸、丙酸和丁酸。与ND组相比，GG处理没有表现出显著差异，但增加了三种主要的SCFAs，戊酸和异丁酸。（表1）

表1. 5个实验组小鼠粪便中短链脂肪酸(SCFAs)的定量分析。

与ND相比，HFD喂养导致肝脏TLR4表达显著上调。而TLR4会上调炎症细胞因子和趋化因子的表达和分泌，但GG40组TLR4表达和炎症细胞因子水平明显降低。

HFD引起的葡萄糖和胰岛素稳态的破坏导致SREBP1和ChREBP蛋白表达显著增加，也上调了下游的脂肪生成酶。但GG治疗可显著降低脂质代谢相关因子的表达。将HFD喂养的小鼠肝脏进行H&E和油红O染色， GG诱导肝脏脂肪沉积和油红O阳性染色面积显著减少。

图4. 结冷胶(GG)可以减少高脂肪饮食引起的肝脏炎症

通过Pearson相关分析确定肠道菌群与NAFLD相关参数之间的相关性。10个细菌顺序与代谢参数的变化显著相关。其中，在HFD组中增加的Desulfovibrionales、Deferribacterales和Clostridiales与nafld相关标记物呈正相关，与SCFAs呈负相关。相比之下，GG回收的Bacteroidales和lactobacillus与NAFLD相关标志物呈负相关，与SCFAs呈正相关。综上所述，这些相关性表明肠道菌群中存在潜在的扰动，这可能显著改变代谢谱，如nafld相关标记物和SCFAs所示。(图5)

图5. 热图显示肠道菌群(秩序水平)与代谢参数之间的相关性。

在本研究中，作者阐明了GG在预防NAFLD和促进有益菌生长方面的作用，这是目前尚未发现的。GG通过促进益生菌乳酸菌和双歧杆菌菌株的生长，显示出作为益生菌的巨大潜力。此外，GG改善了HFD诱导的肝脏炎症和脂肪沉积，可能是通过改善肠道微生物组成、降低有害酶活性和增加SCFA浓度而作用于肠道-肝脏轴。综上所述，GG不仅可以作为食品添加剂，还可以作为膳食补充剂和/或预防NAFL的益生元。