内生真菌Aspergillus aculeatus TD103发酵天门冬提取物增强抗UVB辐射光保护作用的机制研究

本研究针对UVB辐射导致的皮肤光损伤问题，通过内生真菌Aspergillus aculeatus TD103发酵传统中药天门冬（Asparagus cochinchinensis），显著提升其抗氧化活性与光保护功效。实验证实发酵产物能降低HaCaT细胞内ROS水平，上调HO-1/SOD/CAT抗氧化酶表达，抑制MMP-1并促进PINP合成，关键活性成分sarsasapogenin含量提升185%。该研究为开发抗光老化化妆品提供了安全有效的生物技术方案。

　　

紫外线B（UVB）辐射是导致皮肤光老化的主要环境因素，会引发活性氧（ROS）爆发、胶原降解等一系列病理反应。传统中药天门冬（Asparagus cochinchinensis）虽具有多种生物活性，但其抗光损伤功效尚未充分开发。更棘手的是，常规植物提取物存在生物利用度低、功效成分含量不足等问题。为此，Xing Wang等研究者独辟蹊径，利用与宿主植物协同进化的内生真菌Aspergillus aculeatus TD103进行发酵转化，成功解锁了天门冬的抗光老化潜力。这项突破性研究发表在《BMC Biotechnology》上，为天然抗光老化剂的开发提供了新思路。

研究团队采用三项关键技术：1）从湖南道县野生天门冬中分离内生真菌并通过ITS测序鉴定菌种；2）建立UVB诱导的HaCaT细胞光损伤模型，采用CCK-8、ELISA和qPCR评估功效；3）结合非靶向代谢组学（UPLC-HRMS）和HPLC定量分析活性成分变化。

光保护功效筛选

通过12株内生真菌发酵产物的细胞实验筛选，发现TD103发酵组能使UVB损伤的HaCaT细胞存活率维持在98.63±1.22%，显著优于未发酵对照组。

抗氧化能力提升

发酵后提取物的DPPH/ABTS⁺自由基清除能力和FRAP值分别提升22.3%、9.1%和23.3%，IC₅₀值从6.14 mg/mL降至3.58 mg/mL。

细胞保护机制

在UVB照射的HaCaT细胞中，发酵产物使ROS水平降低61.38%，显著高于未发酵组的45.36%。同时上调抗氧化酶HO-1（1.96倍）、SOD（60.4%）和CAT活性，并呈现剂量依赖性。

抗光老化作用

qPCR显示发酵产物能抑制AP-1转录因子c-Jun/c-Fos表达（降幅33-40%），进而下调MMP-1/MMP-9基因表达。ELISA检测发现MMP-1蛋白减少同时，胶原合成标志物PINP提升1.8倍。

活性成分变化

代谢组学鉴定出295种差异代谢物，其中甾体皂苷元sarsasapogenin经HPLC定量证实含量从26.25 μg/mg增至75 μg/mg，增幅达185%。

安全性验证

菌株TD103对5种抗真菌药物敏感（如两性霉素B MIC=0.125 μg/mL），且不产黄曲霉毒素等有害物质。鸡胚绒毛尿囊膜试验显示刺激指数仅0.02，红细胞溶血率<3%。

该研究首次揭示内生真菌发酵可显著增强天门冬的光保护功效，其作用机制涉及：1）通过激活Nrf2/HO-1通路增强抗氧化防御；2）抑制AP-1/MMPs信号延缓胶原降解；3）提升sarsasapogenin等活性成分含量。这种"菌药共生"的生物转化模式，不仅为抗光老化化妆品开发提供了安全高效的新原料，也为中药现代化研究提供了可借鉴的技术路径。值得注意的是，研究团队特别强调后续需开展动物实验验证体内功效，这种严谨态度体现了转化医学研究的科学性。