目的:探究不同工艺制备的纳晶纤维素(cellulose nanocrystals,CNC)口服安全性及肠道菌群调节作用。方法:将小鼠按雌、雄分6 组,每组12 只,即空白雌(Control_F)、雄(Control_M)小鼠组,硫酸水解CNC雌(S-CNC_F)、雄(S-CNC_M)小鼠组和磷酸水解CNC雌(P-CNC_F)、雄(P-CNC_M)小鼠组。考察灌胃后小鼠的活动行为、体质量、体成分、脏器系数、血清生物学指标及脏器苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色病理情况。采集粪便进行16S rDNA高通量测序,分析S-CNC和P-CNC对小鼠肠道菌群的影响。结果:与空白组小鼠相比,S-CNC和P-CNC组小鼠在灌胃后活动行为、体质量、脂肪、液体、瘦肉成分及脏器系数均无显著性差异(P>0.05)。灌胃S-CNC及P-CNC对小鼠血清中丙氨酸氨基转移酶、天门冬氨酸氨基转移酶、尿酸和血尿素氮含量无影响。HE染色病理结果表明,S-CNC组和P-CNC组小鼠主要脏器组织形态结构均未见异常。灌胃S-CNC和P-CNC改变了正常小鼠肠道菌群的丰富度和均匀度,并且对小鼠的肠道菌群组成在门、科及属水平上有一定的改变。在门水平上,S-CNC增加了雌性小鼠厚壁菌门的相对丰度,同时也降低了雄性小鼠厚壁菌门和雌、雄小鼠拟杆菌门相对丰度。P-CNC增加了雌性小鼠厚壁菌门和雄性小鼠拟杆菌门的相对丰度,而降低了雄性小鼠厚壁菌门和雌性小鼠拟杆菌门相对丰度。在科水平上,灌胃S-CNC和P-CNC后,雌、雄性小鼠肠道中阿克曼氏菌科和动球菌科相对丰度增加。属水平分析显示,灌胃S-CNC后,雄性小鼠肠道中阿克曼菌属和梭菌属相对丰度增加;雌性小鼠肠道中不动杆菌属相对丰度增加。灌胃P-CNC后,雌性小鼠肠道中库特菌属和阿克曼菌属相对丰度增加,而雄性小鼠假丝酵母菌属相对丰度降低。结论:不同工艺提取的CNC在小鼠体内有良好安全性,并且S-CNC和P-CNC对小鼠肠道菌群有一定的调节作用。
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