每日饮用康普茶对健康人群尿液和血浆代谢组的系统性影响：一项随机双盲对照研究

本研究通过一项8周随机双盲对照试验，首次系统揭示传统发酵康普茶（Kombucha）摄入可显著改变健康人群尿液代谢组特征（FIE-MS分析）与血浆短链脂肪酸（SCFAs）谱（GC-FID检测），发现阿拉伯糖醇（Arabitol）、二氢阿魏酸（Dihydroferulic acid）等微生物发酵衍生物显著升高，乙酸（Acetic acid）等炎症相关指标下降，为功能性饮料的代谢调控机制提供了高水平临床证据。

　　

1 引言

茶（Camellia sinensis L.）作为全球广泛消费的饮品，已被证实具有促进健康衰老、降低心血管疾病和糖尿病风险等益处。康普茶作为一种以绿茶或红茶为基底、通过细菌酵母共生菌（SCOBY）发酵的传统饮品，近年来因潜在的健康功能受到广泛关注。然而，市售康普茶在生产工艺（如巴氏杀菌、过滤）和微生物组成上存在显著差异，其健康效应缺乏扎实的科学验证。本研究通过整合非靶向尿液代谢组学（Flow Infusion Electrospray Ionization Mass Spectrometry, FIE-MS）和靶向血浆短链脂肪酸（Short-Chain Fatty Acids, SCFAs）分析，旨在系统揭示每日摄入传统康普茶对健康人群代谢谱的影响。

2 材料与方法

2.1 受试者设计

研究采用随机双盲安慰剂对照设计，招募18-80岁健康受试者，最终56人完成8周干预（康普茶组26人，安慰剂组25人）。康普茶组每日饮用330 mL非巴氏杀菌、传统发酵的有机康普茶，安慰剂组饮用风味气泡水。所有受试者在基线（0周）和干预结束（8周）时采集晨起首次尿液（First Morning Void, FMV）和空腹静脉血。

2.2 代谢组学分析技术

尿液样本经折射率归一化处理后，采用FIE-MS技术在正负离子模式下采集m/z 55–1200范围内的代谢物指纹谱，数据经谱峰分箱（binneR算法）和随机森林（Random Forest, RF）建模分析。血浆SCFAs（乙酸、丙酸、异丁酸、异戊酸）通过气相色谱-氢火焰离子化检测（GC-FID）定量，采用线性回归模型评估组间差异。

3 结果

3.1 尿液代谢组特征变化

RF模型显示康普茶组8周后代谢谱显著区别于基线（AUC=0.95, 准确率87%），而安慰剂组变化较小。关键差异代谢物包括：

• •
  阿拉伯糖醇（Arabitol）：一种由微生物发酵产生的糖醇，经GC-MS和¹H NMR验证其显著性升高；
• •
  二氢阿魏酸（Dihydroferulic acid, HMPA）：茶多酚的微生物代谢产物，具有抗炎和抗氧化特性；
• •
  甲基尿酸衍生物：可能源于茶中咖啡因的代谢，反映受试者依从性；
• •
  5-(3′,4′-二羟基苯基)-γ-戊内酯硫酸酯（DHPV-sulfate）：黄烷-3-醇类化合物的肠道菌群代谢产物；
• •
  吡哆醇-α-葡萄糖苷（Pyridoxine-α-glucoside）：一种新型维生素B6衍生物，可能与发酵过程相关。

3.2 血浆SCFAs动态变化

康普茶组表现出：

• •
  乙酸（Acetic acid） 浓度显著降低（交互作用p=0.037）；
• •
  异丁酸（isoButyric acid） 呈边际性下降趋势（p=0.069）；
• •
  丙酸和异戊酸无显著变化。这一结果表明康普茶可能调控肠道菌群的发酵模式，抑制乙酸和支链SCFAs的产生路径。

4 讨论

本研究首次通过多模态代谢组学技术揭示康普茶摄入引起的系统性代谢响应：

1. 1.
   微生物-宿主互作增强：阿拉伯糖醇和DHPV等代谢物的上升提示康普茶可能调节肠道菌群功能，促进多酚类化合物的生物转化；
2. 2.
   抗炎潜力：二氢阿魏酸的增加与既往研究中其抑制肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的效应一致，提示康普茶或具抗炎潜力；
3. 3.
   代谢重编程：血浆乙酸下降可能反映菌群发酵模式从产乙酸向其他SCFAs的转移，这与肥胖模型中SCFAs与代谢健康的关联性相符。
   局限性包括女性受试者占比高、未检测菌群组成、部分代谢物仅通过质谱推定性鉴定。未来需结合宏基因组学和靶向定量验证结论。

5 结论

康普茶消费通过调节肠道微生物代谢活性，显著影响宿主尿液和血浆代谢谱，其特征性变化包括多酚衍生代谢物升高和炎症相关SCFAs的下降。本研究为康普茶作为功能性饮料的健康效应提供了分子水平的证据，并为膳食-微生物-宿主互作研究建立了高效的分析范式。