豆豉源多肽组分通过调节肠道菌群宏基因组和肝脏转录组改善高脂饮食与链脲佐菌素诱导小鼠糖尿病的效应及机制研究

本研究针对当前糖尿病治疗药物副作用显著而天然降糖成分需求迫切的现状，以中国传统发酵食品阳江豆豉为研究对象，通过水提法制备富含多肽的DPF组分，并系统评价其对高脂饮食（HFD）和链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病小鼠模型的保护作用及机制。结果表明，DPF干预显著改善小鼠体重异常减轻、肝脏胰腺组织损伤、血糖血脂代谢紊乱及胰岛β细胞功能，并通过宏基因组学和转录组学分析揭示其通过调节肠道菌群组成与功能、调控肝脏糖脂代谢通路（如胰岛素信号通路、FoxO信号通路等）发挥抗糖尿病作用。该研究为豆豉功能性食品的开发及糖尿病防控提供了新的理论依据和实践支持。

　　

糖尿病已成为全球最严重的代谢性疾病之一，其中2型糖尿病（Type 2 diabetes mellitus, T2DM）占病例95%以上，传统药物治疗常伴随低血糖、体重增加和胃肠道不耐受等副作用。因此，从天然食物资源中寻找安全有效的生物活性成分成为研究热点。中国传统发酵豆制品——豆豉，因其富含多肽、异黄酮等成分，在降血糖、调血脂等方面展现出潜力，但以往研究多集中于体外或单一机制探讨，其在哺乳动物模型中的抗糖尿病效应及系统机制尚未明确。特别是以广东阳江黑豆豉为原料的多肽组分，其抗糖尿病作用及通过肠道—肝脏轴调控代谢的机制仍有待深入解析。

为此，来自广东海洋大学食品科学与工程学院的黄丽山、黄柳芳等研究人员在《Journal of Functional Foods》上发表论文，系统研究了阳江豆豉多肽组分（DPF）对HFD/STZ诱导的糖尿病小鼠的干预效果，并整合肠道菌群宏基因组与肝脏转录组分析，揭示其多维度作用机制。

本研究主要采用以下关键技术方法：首先通过水提、透析和冷冻干燥从阳江豆豉中制备DPF，并利用凯氏定氮法、酚硫酸法、高效凝胶渗透色谱（HP-GPC）及液相色谱—串联质谱（LC-MS/MS）对其蛋白质、肽段含量及分子量分布进行表征；建立HFD/STZ诱导的T2DM小鼠模型，设置正常组、模型组、阳性药二甲双胍（MF）组和DPF干预组，进行8周灌胃处理；采集血液、肝脏、胰腺及结肠内容物等样本，通过试剂盒检测血糖、胰岛素、GHbA1c、TC、TG、LDL-C、HDL-C、炎症因子和氧化应激指标；采用GC-MS技术测定结肠短链脂肪酸（SCFAs）含量；对粪便样本进行宏基因组测序，使用Kraken2和Bracken进行物种注释，HUMAnN2进行功能注释；对肝脏组织进行转录组测序，通过DESeq2筛选差异表达基因（DEGs），利用clusterProfiler进行KEGG富集分析；最后采用RT-qPCR对部分关键基因表达进行验证。

研究结果如下：

3.1. DPF的化学成分特征：

DPF中肽含量达65.0%，鉴定出288条高置信度肽序列，分子量主要分布在3 kDa以下，其中EDDEDEQLPSH、VDGVFDR等为主要成分。

3.2. DPF对体重、器官指数及组织病理学的影响：

DPF显著缓解糖尿病小鼠的体重减轻，降低肝脏指数，改善肝脏细胞坏死、胰腺胰岛细胞变性及淋巴细胞浸润等病理损伤。

3.3. DPF对小鼠生化指标的影响：

DPF干预显著降低血糖、GHbA1c、OGTT值、TC、TG、LDL-C水平，提高胰岛素水平，效果优于二甲双胍；同时呈现降低炎症因子（IL-1β、TNF-α）和氧化应激产物（MDA）的趋势。

3.4. DPF对短链脂肪酸（SCFAs）的影响：

模型组异丁酸和异戊酸含量升高，DPF干预后虽无统计差异，但总SCFAs水平有向正常回归趋势。

3.5. DPF对肠道菌群组成的影响：

DPF恢复糖尿病导致的菌群α多样性（Chao1、Shannon指数）下降及β多样性紊乱；显著提高Bacteroidota/Bacilota（原Firmicutes）比值，增加Phocaeicola vulgatus、Bacteroides xylanisolvens等有益菌丰度，降低Akkermansia muciniphila异常升高。

3.6. DPF对肠道菌群功能属性的影响：

DPF干预后，菌群KEGG功能中环境适应、能量代谢等通路得到显著增强，氨基酸代谢和碳水化合物代谢通路相对比例发生有益调整。

3.7. DPF对肝脏基因转录表达的影响：

转录组分析发现821个差异表达基因，其中484个上调、337个下调；KEGG富集分析显示291条通路被显著调控，涉及糖代谢（糖酵解/糖异生、丙酮酸代谢）、脂代谢（脂肪酸降解、胆汁酸生物合成）、胰岛素信号通路、FoxO信号通路、MAPK信号通路等；RT-qPCR验证了G6pc1、Gk、Acox1、Stat3等基因表达变化，与测序结果一致。

论文的讨论部分强调，DPF通过多肽成分调节肠道菌群生态、增强其环境适应与代谢功能，并进一步通过肝脏转录重编程调控糖脂代谢关键酶及信号通路（如PI3K-Akt、FoxO、MAPK等），从而在多器官、多靶点水平上发挥抗糖尿病作用。此外，研究还发现Akkermansia muciniphila在糖尿病状态下异常增多，DPF干预后其丰度回落，提示该菌的作用可能高度依赖于肠道微生态整体环境，而非绝对有益或有害。

该研究不仅证实阳江豆豉多肽组分作为功能性食品原料在糖尿病预防与管理方面的潜力，也为传统发酵食品的深度开发和高值化利用提供了科学依据。未来研究可进一步聚焦DPF中特定活性肽的结构与功能、剂量效应关系及临床转化前景。