黔中金荞麦提取物安全性评价及对大鼠肠道菌群的影响

doi:10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.11.016

河南农业科学 ›› 2023, Vol. 52 ›› Issue (11): 146-156.DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.11.016

黔中金荞麦提取物安全性评价及对大鼠肠道菌群的影响

张涛¹，周思旋¹，唐远江¹，陶小艳¹，卢昱希¹，杜春林¹，王鲁²，齐维金²，郭云勋³，浦同灿⁴

（1.贵州省农业科学院贵州省畜牧兽医研究所，贵州贵阳 550005；2.贵州大学贵州省生化工程中心，贵州贵阳 550025；3.贵州省黔南布依族苗族自治州龙里县养殖业发展中心，贵州龙里 551299；4.贵阳市花溪区农业农村局，贵州贵阳 550025）

收稿日期:2023-04-06 出版日期:2023-11-15 发布日期:2023-12-05
通讯作者: 周思旋（1984-），女，江西漳树人，副研究员，博士，主要从事药用植物微生物资源分类及代谢产物研究。E-mail：kerrybaiye@163.com
作者简介:张涛（1990-），女，贵州遵义人，助理研究员，硕士，主要从事中兽药研究。E-mail：420636545@qq.com
基金资助:
贵州省农业攻关计划项目（黔科合支撑［2020］1Y082号，黔科合支撑［2022］重点032）；贵阳市科技计划项目（筑科合同［2022］5-31号，筑科合同［2022］5-25号）

Safety Evaluation of Extracts of Fagopyrum dibotrys Qian Zhong and the Effect on Intestinal Flora of Rats

ZHANG Tao¹，ZHOU Sixuan¹，TANG Yuanjiang¹，TAO Xiaoyan¹，LU Yuxi¹，DU Chunlin¹，WANG Lu²，QI Weijin²，GUO Yunxun3，PU Tongcan⁴

（1.Animal Husbandry and Veterinary Research Institute，Guizhou Academy of Agricultural Sciences，Guiyang 550005，
China；2.Guizhou Provincial Biochemical Engineering Center，Guizhou University，Guiyang 550025，China；3.Aquaculture Development Center of Longli County，Qiannan Buyi and Miao Autonomous Perfecture，Guizhou Province，LongLi 551299，China；4.Guiyang Huaxi District Agricultural and Rural Bureau，Guiyang 550025，China）

Received:2023-04-06 Published:2023-11-15 Online:2023-12-05

摘要/Abstract

摘要： 为探讨黔中金荞麦提取物临床使用的安全性及对大鼠肠道菌群的影响，以昆明小鼠和大鼠为研究对象，进行急性毒性和亚慢性毒性试验。急性毒性试验测定黔中金荞麦提取物的半数致死量（LD50），大于5.00 g/kg；亚慢性毒性试验，黔中金荞麦水、醇提取物各剂量组对大鼠体质量无不良影响，醇提物高剂量组可致部分大鼠死亡，其余各组对大鼠外观行为无不良影响。与对照组比较，黔中金荞麦醇提物低剂量组大鼠白细胞（WBC）和淋巴细胞（LYMPH）显著性升高（P<0.05）；黔中金荞麦醇提物中剂量组大鼠总蛋白（TP）极显著降低（P<0.01），尿素氮（BUN）和雌性大鼠脾脏系数呈显著降低（P<0.05）；黔中金荞麦醇提物高剂量组甘油三酯（TG）无显著性变化（P>0.05），其余血液生化指标均有显著或极显著变化，雌性大鼠脾脏系数呈极显著降低（P<0.01）。黔中金荞麦水提物高剂量组TP极显著降低（P<0.01），TG显著增加（P<0.05）。组织病理学检测表明，高剂量的黔中金荞麦水提物和醇提物对大鼠肝脏和肾脏结构具有一定影响。与对照组比较，黔中金荞麦水提物组大鼠肠道菌群丰度减少，醇提物组丰度增加，饲喂提取物后菌群多样性和物种均匀度均减少。水提物、醇提物及对照组优势菌群门类均为拟杆菌门和厚壁菌门，最优菌属分别为唾液乳酸杆菌属（9.06%）、拟杆菌属（37.67%）和拟普雷沃菌属（5.91%）。线性判别分析效应大小分析（LEfSe）表明，与对照组比较，黔中金荞麦水提物组拟杆菌属、醇提物组乳杆菌属等有益菌相对丰度增加。根据外源性化学物急性毒性分级标准，黔中金荞麦水提物和醇提物为无毒物质；结合亚慢性毒性试验结果和病理组织观察结果，高剂量的黔中金荞麦水提物（40 g/kg）和醇提物（34 g/kg）可影响大鼠肝脏和肾脏结构；黔中金荞麦提取物可改变大鼠肠道菌群结构，调节菌群种类和数量。

关键词: 黔中金荞麦, 提取物, 安全性评价, 肠道菌群, 高通量测序

Abstract: In order to investigate the safety of extracts of Fagopyrum dibotrys Qian Zhong and the effectt on intestinal flora of rats，acute toxicity and subchronic toxicity tests were conducted to evaluate the safety of the extracts，and high⁃throughput sequencing was used to compare the effect on intestinal flora of rats.In acute toxicity test，the minimum lethal dose of aqueous extract and alcohol extract of Fagopyrum dibotrys Qian Zhong to mice was greater than 5.00 g/kg.In subchronic toxicity test，there was no adverse effect on the body weight of rats in each dose group of extracts，and the high⁃dose of alcohol extract could cause death of some rats，while the other groups had no adverse effect on the appearance and behavior of rats.Compared with the control group，in the low dose alcohol extract group，the white blood cell and lymphocyte were significantly increased（P<0.05）；in the medium dose alcohol extract group，total protein（P<0.01），urea nitrogen and spleen coefficient of female rats（P<0. 05） were significantly decreased；in the high⁃dose ethanol extract group，there was no significant change in triglyceride（P>0.05），but it had significant effect on other blood biochemical indexes，and spleen coefficient of female rats was significantly decreased（P<0.01）. In the high⁃dose aqueous extract group，total protein was significantly decreased（P<0.01），and triglyceride was significantly increased（P<0.05）. Histopathological test showed that high dose of aqueous extract and alcohol extract had certain effects on the structure of
liver and kidney in rats. High⁃throughput sequencing results showed that compared with the control group，the abundance of intestinal flora in the aqueous extract group decreased，and in the alcohol extract group increased；the diversity and species evenness of intestinal flora in the aqueous extract group and the alcohol extract group all decreased.The dominant bacteria were Bacteroidota and Firmicutes in aqueous extract，alcohol extract and control groups.The optimal genera respectively were Ligilactobacillus（9.06%），Bacteroides（37.67%）and Alloprevotella（5.91%）.LEfSe analysis showed that the relative abundance of beneficial bacteria such as Bacteroides in aqueous extract group and Lactobacillus in alcohol extract group increased.The test suggests that the extracts of Fagopyrum dibotrys Qian Zhong have no toxicity according to acute toxicity classification standard of exogenous chemicals. Combined with subchronic toxicity test and pathological test，high⁃dose aqueous extract（40 g/kg）and alcohol extract（34 g/kg）have certain effects on the structure of liver and kidney in rats.The extracts of Fagopyrum dibotrys Qian Zhong can change the structure of rat intestinal flora and regulate the type and quantity of flora.

Key words: Fagopyrum dibotrys Qian Zhong, Extract, Safety evaluation, Intestinal flora, High?throughput sequencing

中图分类号:

张涛, 周思旋, 唐远江, 陶小艳, 卢昱希, 杜春林, 王鲁, 齐维金, 郭云勋, 浦同灿. 黔中金荞麦提取物安全性评价及对大鼠肠道菌群的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(11): 146-156.

ZHANG Tao, ZHOU Sixuan, TANG Yuanjiang, TAO Xiaoyan, LU Yuxi, DU Chunlin, WANG Lu, QI Weijin, GUO Yunxun, PU Tongcan. Safety Evaluation of Extracts of Fagopyrum dibotrys Qian Zhong and the Effect on Intestinal Flora of Rats[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2023, 52(11): 146-156.

参考文献

［1］曾建国.饲用替抗产品应用与开发进展［J］.饲料工业，2022，43（9）：1⁃6.
ZENG J G.Application and development progress of alternatives to in⁃feed antibiotics［J］.Feed Industry，2022，43（9）：1⁃6.
［2］中国医学科学院药物研究所.中草药现代研究（第二卷）［M］.北京：北京医科大学中国协和医科大学联合出版社，1996：280. Institute of Medicine，Chinese Academy of Medical Sciences.Modern research on Chinese herbal
medicine（volume 2）［M］.Beijing：Beijing Medical University China Union Medical University Press，1996：280.
［3］侯振平，郑霞，陈青，等.金荞麦的营养价值、提取物生物活性及其在动物生产中的应用［J］.动物营养学报，2021，33（6）：3019⁃3027.
HOU Z P，ZHENG X，CHEN Q，et al.Nutritional value，bioactivity of extract and application in animal production of Fagopyrum dibotrys［J］.Chinese Journal of Animal Nutrition，2021，33（6）：3019⁃3027.
［4］向清华，邓蓉，简志银，等.黔中金荞麦品种比较研究［J］.种子，2021，40（7）：115⁃119.
XIANG Q H，DENG R，JIAN Z Y，et al.Comparative study on wild buckwheat rhizome varieties in central Guizhou［J］.Seed，2021，40（7）：115⁃119.
［5］唐远江，刘辉，周思旋，等.黔中金荞麦的选育及在畜禽养殖中的应用研究进展［J］.贵州畜牧兽医，2022，46（4）：40⁃44.
TANG Y J，LIU H，ZHOU S X，et al.Research Progress on breeding of Qianzhong Fagopyrum dibotrys and its application in livestock and poultry breeding［J］.Guizhou Journal of Animal Husbandry & Veterinary Medicine，2022，46（4）：40⁃44.
［6］史开志，张雄，杜春林，等.黔金荞麦1号对贵州省地方猪的饲用价值评估［J］.饲料研究，2020，43（7）：32⁃34.
SHI K Z，ZHANG X，DU C L，et al.Investigate the effects of Qian Fagopyrum cymosum（Trev.）Meisn No.1 inGuizhou native porcine culture［J］.Feed Research，2020，43（7）：32⁃34.
［7］陶小艳，张涛，周思旋，等.HPLC法同时测定和评价“黔中金荞麦”中4种成分含量［J］.中国兽药杂志，2022，56（8）：65⁃72.
TAO X Y，ZHANG T，ZHOU S X，et al.Simultaneous determination and evaluation of the contents of 4 components in“Qianzhong golden buckwheat”by HPLC［J］.Chinese Journal of Veterinary Drug，2022，56（8）：65⁃72.
［8］向清华，刘辉，简志银，等.贵州金荞麦块根中表儿茶素含量的测定及分析［J］.贵州畜牧兽医，2022，46（2）：23⁃25.
XIANG Q H，LIU H，JIAN Z Y，et al.Determination and analysis of epicatechin content in Guizhou Fagopyrum cymosum（trev.） meisn. roots［J］.Guizhou Journal of Animal Husbandry &Veterinary Medicine，2022，46（2）：23⁃25.
［9］张涛，陶小艳，唐远江，等.黔中金荞麦活性物质提取工艺优化及提取物抑菌活性研究［J］.黑龙江畜牧兽医，2023（3）：108⁃113.
ZHANG T，TAO X Y，TANG Y J，et al.Optimization of extraction process of active substances and antibacterial activity of the extracts of Qianzhong Fagopyrum dibotrys［J］.Heilongjiang Animal Science and Veterinary Medicine，2023（3）：108⁃113.
［10］杨琴.植物提取物在动物生产中的应用及经济效益分析［J］.饲料研究，2020，43（2）：123⁃126.
YANG Q.Application and economic benefit analysis of plant extracts in animal production［J］.Feed Research，2020，43（2）：123⁃126.
［11］曾建国.植物提取物及其饲料添加剂注册开发建议［J］.饲料工业，2020，41（10）：1⁃8.
ZENG J G.Plant extracts and recommendations for the registration and development of plant extract feed additives［J］.Feed Industry，2020，41（10）：1⁃8.
［12］曹冶，于吉峰，谢晶，等.中药提取物对小鼠维生素A急性中毒中晚期的影响［J］.西南农业学报，2020，33（12）：2800⁃2806.
CAO Y，YU J F，XIE J，et al.Effect of Chinese herbal extracts on middle and late stage of hypervitamin A disease in mice［J］.Southwest China Journal of Agricultural Sciences，2020，33（12）：2800⁃2806.
［13］张涛，姜玲玲，唐远江，等.复方止痢中药制剂对大鼠长期毒性研究［J］.河南农业科学，2019，48（1）：120⁃127.
ZHANG T，JIANG L L，TANG Y J，et al.Evaluation of the chronic toxicity of compound preparation in rats［J］.Journal of Henan Agricultural Sciences，2019，48（1）：120⁃127.
［14］王琳燚，徐彬，王丁，等.金银花提取物对肉鸡生产性能、屠宰性能、肉品质和抗氧化性能的影响［J］.河南农业科学，2022，51（10）：134⁃141.
WANG L Y，XU B，WANG D，et al.Effects of extract from Lonicera japonica thunb. on the production performance，slaughter characters，meat quality and antioxidant capacity of broilers［J］.Journal of Henan Agricultural Sciences，2022，51（10）：134⁃141.
［15］向蓉，李亚晖，高原，等.牡荆水提物急性毒性与30 d喂养试验研究［J］.中国畜牧兽医，2021，48（6）：2262⁃2270.
XIANG R，LI Y H，GAO Y，et al.Study on acute toxicity and 30⁃day feeding test of Vitex negundo L.var.cannabifolia（sieb.et zucc.） hand.⁃mazz.water extract［J］.China Animal Husbandry&Veterinary Medicine，2021，48（6）：262⁃2270.
［16］田其真，蔡丙严，程汉，等.野大黄散提取物的毒性分析［J］.河南农业科学，2020，49（2）：159⁃164.
TIAN Q Z，CAI B Y，CHENG H，et al.Toxicity analysis of the extract of yedahuang powder［J］.Journal of Henan Agricultural Sciences，2020，49（2）：159⁃164.
［17］邓雯，陈莉莉，刘晶，等.SPF级SD大鼠血液学及血清生化指标正常值探讨［J］.毒理学杂志，2010，24（2）：174⁃175.
DENG W，CHEN L L，LIU J，et al.Discussion on normal values of hematology and serum biochemical
indexes in SPF SD rats［J］. Journal of Toxicology，2010，24（2）：174⁃175.
［18］李罡，刘建勋，葛争艳.清洁级SD大鼠血液学指标及生化指标正常值的大样本分析［J］.中药药理与临床，2009，25（2）：128⁃131.
LI G，LIU J X，GE Z Y.Analysis for the normal range of hematological and serum biochemical parameters in healthy CL SD rat based on large sample［J］.Pharmacology and Clinics of Chinese Materia Medica，2009，25（2）：128⁃131.
［19］王莉，唐大轩，熊静悦，等.不同月龄SPF级SD大鼠血液学及生化指标的变化［J］.医学动物防制，2009，25（12）：903⁃905.
WANG L，TANG D X，XIONG J Y，et al.Changes of the markers of hemocytology and biochemistry in the blood of SPF sprague dawley rats at different ages［J］.Chinese Journal of Pest Control，2009，25（12）：903⁃905.
［20］袁富威，雍燕，张桂君，等.中药与动物肠道菌群相互作用干预机体机能研究进展［J］.动物医学进展，2023，44（3）：89⁃93.
YUAN F W，YONG Y，ZHANG G J，et al.Progress on interventing the body function of traditional Chinese medicine interacting with the intestinal flora［J］.Progress in Veterinary Medicine，2023，44（3）：89⁃93.
［21］程佳莹，肖梦诗，任昕淼，等.基于转录组学分析肠道菌群发酵褐藻胶寡糖对沙门氏菌的作用机制［J］.河南农业科学，2023，52（6）：139⁃149.
CHENG J Y，XIAO M S，REN X M，et al.Mechanism of alginate oligosaccharides fermented with gut microbiota inoculum against Salmonella enterica by transcriptomic analysis［J］.Journal of Henan Agricultural Sciences，2023，52（6）：139⁃149.
［22］张国华，田慧颖，何国庆.益生菌安全性与功能性评价方法研究进展［J］.山西农业科学，2022，50（11）：1505⁃1510.
ZHANG G H，TIAN H Y，HE G Q.Research progress on evaluation methods of probiotic safety and function［J］.Journal of Shanxi Agricultural Sciences，2022，50（11）：1505⁃1510.
［23］裴婷，孔佳美，白培钿，等.酶与微生态复合组剂对小鼠生长性能、血液指标及肠道MUC2表达的影响［J］.山西农业科学，2021，49（4）：514⁃519.
PEI T，KONG J M，BAI P T，et al.Effects of enzyme and microecological compound on growth performance，blood parameters and intestinal MUC₂ expression in mice［J］.Journal of Shanxi Agricultural Sciences，2021，49（4）：514⁃519.
［24］陈则东，朱建平，郭书玉，等.植物乳杆菌LR-39对犬的促生长及肠道菌群调节作用［J］.河南农业科学，2021，50（3）：148⁃156.
CHEN Z D，ZHU J P，GUO S Y，et al.Effects of Lactobacillus plantarum LR⁃39 on growth and intestinal microbiota regulation of dogs［J］.Journal of Henan Agricultural Sciences，2021，50（3）：148⁃156.
［25］谭露霖，罗文菊，艾蓉，等.黔金荞麦1号为主的中草药饲料添加剂对仔猪肠道有害菌及免疫因子的影响［J］.贵州畜牧兽医，2016，40（4）：20⁃22.
TAN L L，LUO W J，AI R，et al.The effect of Chinese herbal medicinal feed additive main containing Qian Fagopyrum dibotrys No.1 on the intestinal harmful bacteria and immune factor in piglets［J］.Guizhou Journal of Animal Husbandry & Veterinary Medicine，2016，40（4）：20⁃22.
［26］刘韶娜，张斌，相德才，等.贝莱斯芽孢杆菌对猪生长性能、微生物群落和代谢产物的影响［J］.动物营养学报，2020，32（12）：5622⁃5635.
LIU S N，ZHANG B，XIANG D C，et al.Effects of Bacillus velezensis on growth performance，fecal microbiota and metabolites in pigs［J］.Chinese Journal of Animal Nutrition，2020，32（12）：5622⁃5635.
［27］郭艺伟，刘依山，吕兰，等.蚯蚓源贝莱斯芽孢杆菌的分离鉴定及安全性评价［J］.中国兽医学报，2022，42（9）：1838⁃1844.
GUO Y W，LIU Y S，LYU L，et al.Safety evaluation of Bacillus velezensis from earthworm［J］.Chinese Journal of Veterinary Science，2022，42（9）：1838⁃1844.

[1]	李文红, 郭涛, 向立刚, 余知和, 李添群. 3 种抗生素对小菜蛾肠道微生物群落的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(7): 98-108.
[2]	程佳莹, 肖梦诗, 任昕淼, 于颖, 付晓丹, 牟海津. 基于转录组学分析肠道菌群发酵褐藻胶寡糖对沙门氏菌的作用机制[J]. 河南农业科学, 2023, 52(6): 139-149.
[3]	柴冠群, 周礼兴, 王丽, 刘桂华, 秦松, 曹艳, 范成五. 不同品种马铃薯块茎Cd 吸收特征及食用安全性评价[J]. 河南农业科学, 2023, 52(3): 73-81.
[4]	杨慧, 路风银, 韩俊豪, 谢永康, 尚朝杰, 李星仪. 高通量测序技术分析鲜食花生贮藏过程中真菌群落的的组成和变化[J]. 河南农业科学, 2023, 52(2): 171-180.
[5]	侯蔷, 周鑫, 张建雄, 马瑞欣, 吴江爱, 崔亚楠, 陈宇, 郑百芹, 张丽芳. 不同养殖模式下凡纳滨对虾肠道及环境微生物群落结构分析与比较[J]. 河南农业科学, 2023, 52(11): 133-145.
[6]	候梦赏, 梁铖, 展江, 秦加敏, 邓尚靠, 宗德琴, 李志国. 球囊菌侵染对意大利蜜蜂成年工蜂的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(10): 131-140.
[7]	郑天飞, 张倩颖, 李东亮, 张娟, 堵国成. 不同产地雪茄烟叶的风味特征和微生物群落分析[J]. 河南农业科学, 2022, 51(8): 45-54.
[8]	顾艳丽, 曹艳子, 王效禹, 单春乔, 刘艳, 江国托. 发酵中药对禽大肠杆菌病肉鸡肠道菌群的影响[J]. 河南农业科学, 2022, 51(7): 145-153.
[9]	廖金梅, 邓业成, 邓志勇, 蒙思妤, 韦坚芬, 黄玲玉, 徐紫薇, 骆海玉. 黄皮等23 种植物提取物的抑菌活性研究[J]. 河南农业科学, 2022, 51(5): 84-95.
[10]	敖金成, 周桂夙, 李永梅. 连作烟田健株与根腐病感病烟株根际土壤微生物多样性研究[J]. 河南农业科学, 2022, 51(2): 86-96.
[11]	姬俊华, 杨瑞先, 刘萍, 王奥一, 李静宜, 孙高峰, 何艳红, 杜凡. 牡丹根腐病病株和健株根内微生物菌群的差异[J]. 河南农业科学, 2022, 51(11): 98-108.
[12]	王琳燚, 徐彬, 王丁, 李文嘉, 李绍钰, 邓文. 金银花提取物对肉鸡生产性能、屠宰性能、肉品质和抗氧化性能的影响[J]. 河南农业科学, 2022, 51(10): 134-141.
[13]	徐佳敏, 王帅丽, 穆心愿, 赵霞, 唐保军, 夏来坤, 赵亚丽, 刘天学. 秸秆附着微生物对土壤养分、小麦根际细菌多样性及产量的影响[J]. 河南农业科学, 2022, 51(1): 60-70.
[14]	吴晓颖, 杨方岩, 李寿如, 贾景丽, 于秀梅, 刘大群, 赵伟全. 菌药协同防治马铃薯疮痂病后蛭石基质微生物菌群的变化[J]. 河南农业科学, 2022, 51(1): 89-96.
[15]	陈则东, 朱建平, 郭书玉, 卢炜, 刘蕾. 植物乳杆菌LR-39对犬的促生长及肠道菌群调节作用[J]. 河南农业科学, 2021, 50(3): 148-156.

黔中金荞麦提取物安全性评价及对大鼠肠道菌群的影响

Safety Evaluation of Extracts of Fagopyrum dibotrys Qian Zhong and the Effect on Intestinal Flora of Rats

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics