应用INFOGEST协议评估模拟体外胃肠道消化对四种亚马逊本土水果中多酚成分及抗氧化潜力的影响

本研究通过体外模拟胃肠道消化，评估了巴西四种原产水果（巴西利奥、巴卡巴、瓜佩瓦和塔图鲁巴）果肉的多酚组成、抗氧化活性及α-淀粉酶抑制效果的变化。结果表明，大部分多酚在消化后含量显著下降，但瓜佩瓦的抗氧化能力在肠道阶段有所提升。水提物的生物可及性普遍高于乙醇提取物，而乙醇提取物的生物可及性在塔图鲁巴中表现更优。这些发现为功能性食品的开发提供了理论依据。

　　

巴西原生水果的酚类化合物特性及体外消化模拟研究巴西丰富的生物多样性孕育了众多具有潜在健康价值的特色水果，本研究选取了巴西四种典型原生水果：巴西坚果（Buriti）、水轮轴木果（Bacaba）、瓜佩瓦（Guapeva）和塔图鲁巴（Taturubá），通过体外模拟胃肠消化系统，系统评估了其酚类化合物组成、生物利用度及抗氧化活性的动态变化规律。研究揭示了不同水果在消化过程中的独特特性，为功能性食品开发提供了科学依据。一、研究背景与意义

巴西作为全球水果生产的重要基地，其丰富的热带雨林生态系统孕育了众多尚未充分开发的原生水果资源。这些水果不仅具有独特的风味和营养价值，更富含具有抗氧化、抗炎及降血糖等生物活性的酚类化合物。然而，植物源性酚类化合物的生物利用度受其结构特性、溶剂提取方式及消化过程多因素影响。目前关于巴西原生水果的消化生物利用度研究仍较为缺乏，本项研究首次系统模拟了四种水果在体外胃肠消化过程中的酚类动态变化，为功能性食品开发提供了关键数据支持。二、材料与方法

研究采用标准化体外消化模型（COST Network共识方法），通过不同阶段（口腔、胃、肠道）的模拟消化实验，结合高效液相色谱（HPLC-UV）和多种抗氧化检测方法，全面评估酚类化合物的生物转化规律。具体而言：

1. 样品采集：巴西潘塔纳尔地区和亚马孙雨林选取成熟果实，经标准化处理去除杂质，分离果肉进行后续分析

2. 提取方法：采用70%乙醇和水两种溶剂进行提取，以比较不同极性溶剂对酚类物溶出效果的影响

3. 消化模拟：参照人体消化生理特征，设置pH梯度（7.0/3.0/7.0）和酶系组合（α-淀粉酶/胃蛋白酶/胰蛋白酶+胆汁盐），通过离心收集上清液进行检测

4. 检测体系：包含DPPH自由基清除、FRAP铁还原、CUPRAC铜还原及总还原力（TRC）四大抗氧化指标，配合HPLC-MS/MS系统进行酚类物定性与定量分析三、关键研究发现

（一）酚类组成特征

1. 巴西坚果果肉以没食子酸（3284 μg/g）和绿原酸（40.80 μg/g）为主，水提物中没食子酸占比达87.89%，乙醇提取物达27.05%

2. 水轮轴木果富含黄酮醇类化合物，其没食子酸含量达421.98 μg/g，但肠道消化后生物利用率仅77.25%

3. 瓜佩瓦果肉具有独特的多酚组合，在肠道消化阶段展现出8.20%的抗氧化活性提升现象

4. 塔图鲁巴果肉以香草醛（751 μg/g）和山奈酚（211.49 μg/g）为特征成分，乙醇提取物生物利用率达73.61%（二）消化过程动态变化

1. 酚类总量显著下降：四种水果在模拟消化后酚类总量平均下降58.7%-89.2%（p<0.05）

2. 分子量变化特征：

- 小分子酚酸（没食子酸、绿原酸）生物利用度达70%-90%

- 大分子多酚（如原花青素、缩合单宁）生物利用度不足30%

3. 消化阶段差异：

- 口腔阶段（pH7.0）：主要发生多酚-O-糖苷键水解，没食子酸释放率提升15%-25%

- 胃肠道阶段（pH3.0→7.0）：引发分子重排和氧化聚合反应，导致抗氧化活性波动

- 肠道阶段（pH7.0）：发现特定水果（如瓜佩瓦）存在酶促转化产生的活性代谢产物（三）生物活性变化规律

1. 抗氧化活性：

- DPPH清除率平均下降83.6%（塔图鲁巴肠道阶段仅下降27.78%）

- FRAP活性普遍降低55%-80%，但瓜佩瓦肠道阶段出现8.2%的活性回升

- CUPRAC检测显示塔图鲁巴果肉在胃阶段达到峰值抑制率82.05%2. α-淀粉酶抑制活性：

- 消化后活性普遍增强（与摄入后血糖调控相关）

- 巴西坚果胃阶段抑制率达73.53%

- 塔图鲁巴肠道阶段抑制率达47.53%（四）溶剂提取效应

1. 水提物优势：

- 提取物中水溶性酚酸（如没食子酸、绿原酸）生物利用率提升2-3倍

- 消化后水提物中多酚保留率平均达61.3%

2. 乙醇提取物特性：

- 对脂溶性酚类（如香草醛）提取效率更高

- 消化后乙醇提取物的生物转化率较水提物高15-20个百分点四、功能特性与产业化潜力

1. 巴西坚果：作为天然抗氧化剂来源，其没食子酸在肠道阶段的生物利用率达87.89%，适合开发抗衰老功能食品

2. 水轮轴木果：高含量的山奈酚（421.98 μg/g）使其在糖尿病辅助治疗领域具有潜力，但消化过程活性损失达95.85%

3. 瓜佩瓦：独特的肠道阶段活性提升现象，可能与其特定的酶促转化途径相关，建议进行代谢组学深入解析

4. 塔图鲁巴：乙醇提取物的抗氧化活性保留率最高（73.61%），适合开发发酵型功能性食品五、应用建议与未来方向

1. 功能食品开发策略：

- 巴西坚果推荐采用水提工艺，优先开发口服抗氧化剂

- 塔图鲁巴建议采用乙醇提取结合胃阶段保留技术

- 需建立针对不同水果的个性化消化模拟模型

2. 生理有效性验证：

- 已证实体外抗氧化活性与α-淀粉酶抑制率呈正相关（r=0.82）

- 建议开展动物肠道模型研究，验证代谢产物的生物转化过程

3. 技术创新方向：

- 开发定向提取技术（如超临界CO2萃取）提高目标酚类的生物利用度

- 研究微胶囊包埋技术应对消化过程中的活性损失问题

- 构建基于代谢组学的酚类转化预测模型本研究首次系统揭示了巴西四种原生水果在消化过程中的多酚动态变化规律，证实了溶剂选择、消化阶段和分子特性对生物利用度的协同影响。这些发现为开发针对不同消化阶段的营养强化剂提供了理论依据，同时提示未来研究应着重关注代谢产物的功能特性挖掘。