Skip to main content
Erschienen in: European Journal of Nutrition 5/2020

16.07.2019 | Original Contribution

Modified apple polysaccharide regulates microbial dysbiosis to suppress high-fat diet-induced obesity in C57BL/6J mice

verfasst von: Yuhua Li, Wenqi Xu, Yang Sun, Yan Wang, Yuan Tang, Yunhua Li, Xiaowei Gao, Can Song, Li Liu, Qibing Mei

Erschienen in: European Journal of Nutrition | Ausgabe 5/2020

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Abstract

Purpose

Obesity, substantially increasing the risk of diseases such as metabolic diseases, becomes a major health challenge. In this study, we, therefore, investigated the effect of modified apple polysaccharide (MAP) on obesity.

Methods

Twelve male C57BL/6J mice were given a 45% high-fat diet (HFD) for 12 weeks to replicate an obesity model and six mice were given normal diet as control. Then, 1 g/kg MAP was administrated to six mice by gavage for 15 days. Illumina Miseq PE300 sequencing platform was used to analyze the microbial diversity of fecal samples. Flow cytometry was employed to investigate the effects of MAP on immune cells in adipose tissue. Bacterial culture and qPCR were used to assess the effects of MAP on the growth of whole fecal bacteria and representative microbiota in vitro.

Results

MAP could alleviate HFD-induced obesity and decrease body weight of mice effectively. The results of α diversity showed that Shannon index in HFD group was significantly lower than that in control group; Shannon index in MAP group was higher than that in HFD group. The results of β diversity showed that the microbiota of MAP group was more similar to that of control group. HFD increased the number of T cells and macrophages in adipocytes; while MAP decreased the number of T cells and macrophages. MAP could promote the growth of fecal bacteria, and demonstrated a facilitated effect on the proliferation of Bacteroidetes, Bacteroides, Lactobacillus, and an inhibitory effect on Fusobacterium.

Conclusions

MAP could reduce HFD-induced obesity of mice effectively. The possible mechanisms are that MAP restored HFD-induced intestinal microbiota disorder, downregulated the number of T cells and macrophages in adipose tissue.
Anhänge
Nur mit Berechtigung zugänglich
Literatur
1.
2.
Zurück zum Zitat Ng M, Fleming T, Robinson M, Thomson B, Graetz N, Margono C, Mullany EC, Biryukov S, Abbafati C, Abera SF, Abraham JP, Abu-Rmeileh NM, Achoki T, AlBuhairan FS, Alemu ZA, Alfonso R, Ali MK, Ali R, Guzman NA, Ammar W, Anwari P, Banerjee A, Barquera S, Basu S, Bennett DA, Bhutta Z, Blore J, Cabral N, Nonato IC, Chang JC, Chowdhury R, Courville KJ, Criqui MH, Cundiff DK, Dabhadkar KC, Dandona L, Davis A, Dayama A, Dharmaratne SD, Ding EL, Durrani AM, Esteghamati A, Farzadfar F, Fay DF, Feigin VL, Flaxman A, Forouzanfar MH, Goto A, Green MA, Gupta R, Hafezi-Nejad N, Hankey GJ, Harewood HC, Havmoeller R, Hay S, Hernandez L, Husseini A, Idrisov BT, Ikeda N, Islami F, Jahangir E, Jassal SK, Jee SH, Jeffreys M, Jonas JB, Kabagambe EK, Khalifa SE, Kengne AP, Khader YS, Khang YH, Kim D, Kimokoti RW, Kinge JM, Kokubo Y, Kosen S, Kwan G, Lai T, Leinsalu M, Li Y, Liang X, Liu S, Logroscino G, Lotufo PA, Lu Y, Ma J, Mainoo NK, Mensah GA, Merriman TR, Mokdad AH, Moschandreas J, Naghavi M, Naheed A, Nand D, Narayan KM, Nelson EL, Neuhouser ML, Nisar MI, Ohkubo T, Oti SO, Pedroza A, Prabhakaran D, Roy N, Sampson U, Seo H, Sepanlou SG, Shibuya K, Shiri R, Shiue I, Singh GM, Singh JA, Skirbekk V, Stapelberg NJ, Sturua L, Sykes BL, Tobias M, Tran BX, Trasande L, Toyoshima H, van de Vijver S, Vasankari TJ, Veerman JL, Velasquez-Melendez G, Vlassov VV, Vollset SE, Vos T, Wang C, Wang X, Weiderpass E, Werdecker A, Wright JL, Yang YC, Yatsuya H, Yoon J, Yoon SJ, Zhao Y, Zhou M, Zhu S, Lopez AD, Murray CJ, Gakidou E (2014) Global, regional, and national prevalence of overweight and obesity in children and adults during 1980–2013: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2013. Lancet 384(9945):766–781. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(14)60460-8 CrossRefPubMedPubMedCentral Ng M, Fleming T, Robinson M, Thomson B, Graetz N, Margono C, Mullany EC, Biryukov S, Abbafati C, Abera SF, Abraham JP, Abu-Rmeileh NM, Achoki T, AlBuhairan FS, Alemu ZA, Alfonso R, Ali MK, Ali R, Guzman NA, Ammar W, Anwari P, Banerjee A, Barquera S, Basu S, Bennett DA, Bhutta Z, Blore J, Cabral N, Nonato IC, Chang JC, Chowdhury R, Courville KJ, Criqui MH, Cundiff DK, Dabhadkar KC, Dandona L, Davis A, Dayama A, Dharmaratne SD, Ding EL, Durrani AM, Esteghamati A, Farzadfar F, Fay DF, Feigin VL, Flaxman A, Forouzanfar MH, Goto A, Green MA, Gupta R, Hafezi-Nejad N, Hankey GJ, Harewood HC, Havmoeller R, Hay S, Hernandez L, Husseini A, Idrisov BT, Ikeda N, Islami F, Jahangir E, Jassal SK, Jee SH, Jeffreys M, Jonas JB, Kabagambe EK, Khalifa SE, Kengne AP, Khader YS, Khang YH, Kim D, Kimokoti RW, Kinge JM, Kokubo Y, Kosen S, Kwan G, Lai T, Leinsalu M, Li Y, Liang X, Liu S, Logroscino G, Lotufo PA, Lu Y, Ma J, Mainoo NK, Mensah GA, Merriman TR, Mokdad AH, Moschandreas J, Naghavi M, Naheed A, Nand D, Narayan KM, Nelson EL, Neuhouser ML, Nisar MI, Ohkubo T, Oti SO, Pedroza A, Prabhakaran D, Roy N, Sampson U, Seo H, Sepanlou SG, Shibuya K, Shiri R, Shiue I, Singh GM, Singh JA, Skirbekk V, Stapelberg NJ, Sturua L, Sykes BL, Tobias M, Tran BX, Trasande L, Toyoshima H, van de Vijver S, Vasankari TJ, Veerman JL, Velasquez-Melendez G, Vlassov VV, Vollset SE, Vos T, Wang C, Wang X, Weiderpass E, Werdecker A, Wright JL, Yang YC, Yatsuya H, Yoon J, Yoon SJ, Zhao Y, Zhou M, Zhu S, Lopez AD, Murray CJ, Gakidou E (2014) Global, regional, and national prevalence of overweight and obesity in children and adults during 1980–2013: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2013. Lancet 384(9945):766–781. https://​doi.​org/​10.​1016/​S0140-6736(14)60460-8 CrossRefPubMedPubMedCentral
5.
Zurück zum Zitat Apovian CM (2016) Obesity: definition, comorbidities, causes, and burden. Am J Manag Care 22(7 Suppl):s176–s185PubMed Apovian CM (2016) Obesity: definition, comorbidities, causes, and burden. Am J Manag Care 22(7 Suppl):s176–s185PubMed
8.
Zurück zum Zitat Ridaura VK, Faith JJ, Rey FE, Cheng J, Duncan AE, Kau AL, Griffin NW, Lombard V, Henrissat B, Bain JR, Muehlbauer MJ, Ilkayeva O, Semenkovich CF, Funai K, Hayashi DK, Lyle BJ, Martini MC, Ursell LK, Clemente JC, Van Treuren W, Walters WA, Knight R, Newgard CB, Heath AC, Gordon JI (2013) Gut microbiota from twins discordant for obesity modulate metabolism in mice. Science 341(6150):1241214. https://doi.org/10.1126/science.1241214 CrossRefPubMed Ridaura VK, Faith JJ, Rey FE, Cheng J, Duncan AE, Kau AL, Griffin NW, Lombard V, Henrissat B, Bain JR, Muehlbauer MJ, Ilkayeva O, Semenkovich CF, Funai K, Hayashi DK, Lyle BJ, Martini MC, Ursell LK, Clemente JC, Van Treuren W, Walters WA, Knight R, Newgard CB, Heath AC, Gordon JI (2013) Gut microbiota from twins discordant for obesity modulate metabolism in mice. Science 341(6150):1241214. https://​doi.​org/​10.​1126/​science.​1241214 CrossRefPubMed
13.
Zurück zum Zitat Cole JR, Wang Q, Cardenas E, Fish J, Chai B, Farris RJ, Kulam-Syed-Mohideen AS, McGarrell DM, Marsh T, Garrity GM, Tiedje JM (2009) The Ribosomal Database Project: improved alignments and new tools for rRNA analysis. Nucleic Acids Res 37(database issue):D141–D145. https://doi.org/10.1093/nar/gkn879 CrossRefPubMed Cole JR, Wang Q, Cardenas E, Fish J, Chai B, Farris RJ, Kulam-Syed-Mohideen AS, McGarrell DM, Marsh T, Garrity GM, Tiedje JM (2009) The Ribosomal Database Project: improved alignments and new tools for rRNA analysis. Nucleic Acids Res 37(database issue):D141–D145. https://​doi.​org/​10.​1093/​nar/​gkn879 CrossRefPubMed
23.
Zurück zum Zitat Bonder MJ, Kurilshikov A, Tigchelaar EF, Mujagic Z, Imhann F, Vila AV, Deelen P, Vatanen T, Schirmer M, Smeekens SP, Zhernakova DV, Jankipersadsing SA, Jaeger M, Oosting M, Cenit MC, Masclee AA, Swertz MA, Li Y, Kumar V, Joosten L, Harmsen H, Weersma RK, Franke L, Hofker MH, Xavier RJ, Jonkers D, Netea MG, Wijmenga C, Fu J, Zhernakova A (2016) The effect of host genetics on the gut microbiome. Nat Genet 48(11):1407–1412. https://doi.org/10.1038/ng.3663 CrossRefPubMed Bonder MJ, Kurilshikov A, Tigchelaar EF, Mujagic Z, Imhann F, Vila AV, Deelen P, Vatanen T, Schirmer M, Smeekens SP, Zhernakova DV, Jankipersadsing SA, Jaeger M, Oosting M, Cenit MC, Masclee AA, Swertz MA, Li Y, Kumar V, Joosten L, Harmsen H, Weersma RK, Franke L, Hofker MH, Xavier RJ, Jonkers D, Netea MG, Wijmenga C, Fu J, Zhernakova A (2016) The effect of host genetics on the gut microbiome. Nat Genet 48(11):1407–1412. https://​doi.​org/​10.​1038/​ng.​3663 CrossRefPubMed
26.
Zurück zum Zitat Psichas A, Sleeth ML, Murphy KG, Brooks L, Bewick GA, Hanyaloglu AC, Ghatei MA, Bloom SR, Frost G (2015) The short chain fatty acid propionate stimulates GLP-1 and PYY secretion via free fatty acid receptor 2 in rodents. Int J Obes (Lond) 39(3):424–429. https://doi.org/10.1038/ijo.2014.153 CrossRef Psichas A, Sleeth ML, Murphy KG, Brooks L, Bewick GA, Hanyaloglu AC, Ghatei MA, Bloom SR, Frost G (2015) The short chain fatty acid propionate stimulates GLP-1 and PYY secretion via free fatty acid receptor 2 in rodents. Int J Obes (Lond) 39(3):424–429. https://​doi.​org/​10.​1038/​ijo.​2014.​153 CrossRef
29.
Zurück zum Zitat Cani PD, Amar J, Iglesias MA, Poggi M, Knauf C, Bastelica D, Neyrinck AM, Fava F, Tuohy KM, Chabo C, Waget A, Delmee E, Cousin B, Sulpice T, Chamontin B, Ferrieres J, Tanti JF, Gibson GR, Casteilla L, Delzenne NM, Alessi MC, Burcelin R (2007) Metabolic endotoxemia initiates obesity and insulin resistance. Diabetes 56(7):1761–1772. https://doi.org/10.2337/db06-1491 CrossRefPubMed Cani PD, Amar J, Iglesias MA, Poggi M, Knauf C, Bastelica D, Neyrinck AM, Fava F, Tuohy KM, Chabo C, Waget A, Delmee E, Cousin B, Sulpice T, Chamontin B, Ferrieres J, Tanti JF, Gibson GR, Casteilla L, Delzenne NM, Alessi MC, Burcelin R (2007) Metabolic endotoxemia initiates obesity and insulin resistance. Diabetes 56(7):1761–1772. https://​doi.​org/​10.​2337/​db06-1491 CrossRefPubMed
Metadaten
Titel
Modified apple polysaccharide regulates microbial dysbiosis to suppress high-fat diet-induced obesity in C57BL/6J mice
verfasst von
Yuhua Li
Wenqi Xu
Yang Sun
Yan Wang
Yuan Tang
Yunhua Li
Xiaowei Gao
Can Song
Li Liu
Qibing Mei
Publikationsdatum
16.07.2019
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
European Journal of Nutrition / Ausgabe 5/2020
Print ISSN: 1436-6207
Elektronische ISSN: 1436-6215
DOI
https://doi.org/10.1007/s00394-019-02051-z

Weitere Artikel der Ausgabe 5/2020

European Journal of Nutrition 5/2020 Zur Ausgabe

Leitlinien kompakt für die Innere Medizin

Mit medbee Pocketcards sicher entscheiden.

Seit 2022 gehört die medbee GmbH zum Springer Medizin Verlag

Notfall-TEP der Hüfte ist auch bei 90-Jährigen machbar

26.04.2024 Hüft-TEP Nachrichten

Ob bei einer Notfalloperation nach Schenkelhalsfraktur eine Hemiarthroplastik oder eine totale Endoprothese (TEP) eingebaut wird, sollte nicht allein vom Alter der Patientinnen und Patienten abhängen. Auch über 90-Jährige können von der TEP profitieren.

Niedriger diastolischer Blutdruck erhöht Risiko für schwere kardiovaskuläre Komplikationen

25.04.2024 Hypotonie Nachrichten

Wenn unter einer medikamentösen Hochdrucktherapie der diastolische Blutdruck in den Keller geht, steigt das Risiko für schwere kardiovaskuläre Ereignisse: Darauf deutet eine Sekundäranalyse der SPRINT-Studie hin.

Bei schweren Reaktionen auf Insektenstiche empfiehlt sich eine spezifische Immuntherapie

Insektenstiche sind bei Erwachsenen die häufigsten Auslöser einer Anaphylaxie. Einen wirksamen Schutz vor schweren anaphylaktischen Reaktionen bietet die allergenspezifische Immuntherapie. Jedoch kommt sie noch viel zu selten zum Einsatz.

Therapiestart mit Blutdrucksenkern erhöht Frakturrisiko

25.04.2024 Hypertonie Nachrichten

Beginnen ältere Männer im Pflegeheim eine Antihypertensiva-Therapie, dann ist die Frakturrate in den folgenden 30 Tagen mehr als verdoppelt. Besonders häufig stürzen Demenzkranke und Männer, die erstmals Blutdrucksenker nehmen. Dafür spricht eine Analyse unter US-Veteranen.

Update Innere Medizin

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.