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青稞藜麦幼叶提取物通过靶向IL-6抑制巨噬细胞炎症反应的机制研究及其在功能性食品开发中的应用价值
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月27日 来源:Scientific Reports 3.8
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本研究针对当前主粮作物营养单一且缺乏气候适应性的问题,创新性地探索了青稞藜麦幼叶(YGQ)的抗炎活性。以色列MIGAL研究所团队通过LPS诱导的RAW264.7巨噬细胞模型,发现70%乙醇水提取物(ETDW)能特异性抑制IL-6(抑制率73-100%)而不影响TNF-α,LC-MS/MS分析揭示其活性成分为黄酮类化合物。该研究为开发抗慢性炎症的功能性食品提供了新原料,同时推动了气候智慧型作物的可持续利用。
全球粮食系统正面临双重挑战:传统主粮作物如水稻、小麦和玉米不仅缺乏气候韧性,其高碳水化合物特性还与代谢紊乱等非传染性疾病(NCDs)密切相关。据统计,NCDs每年造成全球74%的死亡,而西方饮食中关键营养素的缺乏加剧了慢性炎症性疾病的发展。与此同时,气候变化和地缘冲突更凸显了开发营养丰富且环境适应性强的替代作物的紧迫性。
在这一背景下,Chenopodium quinoa(藜麦)因其卓越的环境适应性和营养价值引起关注。虽然藜麦籽粒已被广泛研究,但其幼叶(YGQ)的生物活性仍属未知领域。以色列MIGAL研究所的Hamdan Khattib团队在《Scientific Reports》发表的研究首次揭示:YGQ叶片提取物具有显著的特异性抗炎作用,为功能性食品开发和可持续农业提供了创新解决方案。
研究采用多学科交叉方法:通过四种溶剂(ETDW/ET/EA/HE)提取8个藜麦品种叶片成分;利用LPS刺激的RAW264.7巨噬细胞模型评估TNF-α和IL-6抑制效果;结合WST-8细胞毒性检测和LC-MS/MS代谢组学分析活性成分;采用PCA和KEGG通路分析解析代谢物差异。
Anti-inflammatory effects of YGQ leaves extracts
研究发现50μg/mL的ETDW提取物对IL-6抑制效果最显著(法国香草、薄荷等品种达100%抑制),且不影响TNF-α分泌(图2)。细胞毒性实验证实所有提取物在测试浓度下均安全(图4)。这种特异性抑制模式提示YGQ可能通过不同于类固醇药物的独特通路发挥作用。
Comparative LC-MS/MS metabolic profile
代谢组学分析揭示关键机制:ETDW提取物独有的"黄酮和黄酮醇生物合成"通路(图7A)含有槲皮素、山奈酚等已知抗炎成分,而其他提取物主要含类胡萝卜素通路成分。热图分析(图6)显示4E和薄荷香草品种具有独特代谢物谱,但所有品种均保持稳定的IL-6抑制能力,表明YGQ的抗炎特性具有品种普适性。
讨论与意义
该研究突破性地将YGQ从农业副产品提升为高价值功能原料:其ETDW提取物中黄酮类(如槲皮素)和三萜类(如常春藤素)成分通过抑制STAT-1/NF-κB通路特异性调控IL-6,这对类风湿关节炎等IL-6介导的慢性病防治具有重要价值。从农业可持续角度看,YGQ在干旱地区(以色列试验田见图1)的低水耗高产特性(42天即可收获),使其成为"从农场到餐桌"战略的理想作物。
研究团队指出,未来需解决功能性食品开发中的三大挑战:活性成分在加工中的稳定性、消费者认知培养以及规模化种植的标准化。这项工作不仅为抗NCDs提供了新型天然干预手段,更开创了"营养-气候"双赢的农业生产模式,为应对205年全球90亿人口的粮食安全挑战提供了创新思路。
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