采用非靶向代谢组学方法评估橄榄叶生物活性化合物在人体内的急性代谢过程及尿液排泄情况

《Food Research International》：Untargeted metabolomic approach to assess the acute metabolism and urinary excretion of olive leaf bioactive compounds in humans

本研究通过非靶向代谢组学分析，检测了17名健康志愿者摄入橄榄叶提取物后尿液中18,500多个分子特征，筛选出513个显著差异代谢物，包括28种oleuropein共轭物和48种降解产物（如羟基酪醇、elenolic酸衍生物），揭示其代谢以I/II相反应为主，且大部分在0-6小时内排出。19种代谢物同时在血浆和尿液中检出，显示系统性代谢特征，证实非靶向方法在发现新代谢物及代谢通路中的优势。

　　橄榄叶（*Olea europaea*）是一种富含生物活性化合物的植物资源，长期以来因其多种健康益处而受到关注。这些化合物不仅具有抗氧化、抗炎、抗菌、降血糖和心血管保护等特性，还可能在体内经历复杂的代谢过程，生成多种代谢产物，这些代谢产物可能在尿液中被检测到。本研究通过非靶向代谢组学方法，对17名健康志愿者在补充橄榄叶提取物前后的尿液样本进行了分析，揭示了橄榄叶提取物摄入后体内发生的广泛代谢反应及其代谢产物的丰富多样性。

研究采用高效液相色谱-电喷雾电离-四级杆/时间飞行质谱（HPLC-ESI-QTOF-MS）技术，结合非靶向代谢组学工作流程，检测了超过18,500个分子特征。通过对这些分子特征进行筛选和统计分析，最终确定了513个与橄榄叶提取物摄入显著相关的分子特征，其中176个成功注释。这些代谢产物主要包括28种橄榄苦苷（oleuropein）的结合物（如羟基橄榄苦苷）、48种源自橄榄苦苷降解及羟基酪醇（hydroxytyrosol）和亚油酸（elenolic acid）代谢产物（如同香草酸和橄榄苦苷酸），以及多种黄酮类化合物和酚酸类物质。研究发现，相I和相II代谢反应在橄榄叶提取物的生物转化中占据主导地位，而原始化合物在尿液中几乎未被检测到，这表明这些化合物在体内经历了广泛的生物转化，并且在摄入后迅速通过尿液排出，主要在摄入后的前6小时内。

研究中使用的非靶向代谢组学方法能够检测到大量代谢信号，远超以往靶向研究的范围。在以往的研究中，橄榄叶提取物的代谢产物通常局限于少数几种主要的secoiridoid类化合物，而本研究通过非靶向分析方法，发现了更为复杂的代谢产物谱，表明橄榄叶提取物在人体内可能产生更多的生物活性代谢物。这种广泛的代谢反应不仅有助于更全面地理解橄榄叶提取物在体内的代谢路径，还为评估其潜在的健康益处提供了新的视角。

此外，研究还发现19种代谢产物在尿液中被检测到的同时也在志愿者的血浆中出现，这表明橄榄叶提取物的代谢产物在全身范围内被处理，并且尿液可以作为评估这些代谢产物生物可利用性和代谢动态的有效样本。然而，尽管部分代谢产物被成功注释，仍有337个信号未被注释，这表明非靶向代谢组学方法在代谢产物鉴定方面仍面临挑战，尤其是在代谢产物的结构复杂性和缺乏商业标准的情况下。

橄榄叶提取物中的主要成分橄榄苦苷在摄入后迅速被代谢为多种衍生物，如橄榄苦苷酸和羟基橄榄苦苷，这些代谢产物在尿液中显示出显著的丰度变化。研究还发现，羟基酪醇和亚油酸的代谢产物在尿液中被广泛检测到，这进一步表明橄榄叶提取物中的多种化合物在体内经历了广泛的生物转化。这些代谢产物可能具有不同的生物活性，因此它们在尿液中的存在为研究其潜在的健康作用提供了新的线索。

研究还强调了非靶向代谢组学方法在探索生物活性化合物代谢路径方面的优势。通过这种方法，研究人员能够发现预期之外的代谢产物，并揭示这些化合物在人体内的代谢过程。这些发现不仅扩展了对橄榄叶提取物代谢机制的理解，也为未来研究其在不同临床目标中的治疗潜力奠定了基础。

在研究过程中，研究人员采用了严格的实验设计，确保样本的一致性和数据的可靠性。所有尿液样本在分析前都经过标准化处理，以补偿个体间的水分水平差异。同时，通过使用质量控制（QC）样本和统计分析方法，研究人员能够识别出与橄榄叶提取物摄入显著相关的代谢产物，并排除可能的干扰物和低质量信号。此外，研究还通过比较尿液和血浆中的代谢产物，揭示了代谢产物在不同体液中的分布和动态变化，这有助于更全面地评估橄榄叶提取物的生物利用度和代谢稳定性。

研究的发现表明，橄榄叶提取物在人体内的代谢过程非常复杂，涉及多种相I和相II代谢反应，如羟基化、水解、糖基化、甲基化和硫酸化等。这些反应不仅改变了橄榄叶提取物的化学结构，还可能影响其生物活性和代谢产物的生物可利用性。研究还指出，某些代谢产物的丰度变化与摄入时间密切相关，表明橄榄叶提取物的代谢产物在摄入后的前几个小时内达到峰值，随后逐渐减少。这种代谢动态可能受到饮食因素的影响，如膳食纤维的存在，因为膳食纤维可以影响酚类化合物的生物利用度和代谢过程。

研究结果不仅揭示了橄榄叶提取物在人体内的代谢过程，还为未来研究橄榄叶提取物的健康益处提供了重要的基础。通过非靶向代谢组学方法，研究人员能够识别出多种潜在的生物活性代谢产物，这些代谢产物可能在不同的生理过程中发挥重要作用。因此，未来的研究应进一步探讨这些代谢产物的具体作用机制，以及它们在不同疾病模型中的治疗潜力。

综上所述，本研究通过非靶向代谢组学方法，全面揭示了橄榄叶提取物在人体内的代谢过程及其代谢产物的多样性。这些发现不仅有助于更深入地理解橄榄叶提取物的生物转化路径，还为评估其健康益处提供了新的视角。未来的研究应结合功能实验和生物活性评估，以更全面地揭示橄榄叶提取物的代谢产物在人体中的作用机制和潜在治疗价值。