综述:水果籽作为功能性成分:与肠道微生物群的相互作用及健康益处

【字体: 时间:2025年09月28日 来源:Food and Humanity CS1.7

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  本综述系统阐述了水果籽中多酚、膳食纤维等生物活性物质通过调节肠道菌群(如促进双歧杆菌和乳杆菌增殖)产生短链脂肪酸(SCFAs),从而增强肠道屏障、抑制炎症及预防慢性疾病(如IBD、肥胖)的机制,为开发基于食品加工副产物的功能性食品提供新视角。

  
引言
人体肠道微生物群是由数万亿微生物组成的复杂生态系统,包含细菌、真菌、病毒和古菌等,其在消化、免疫调节、维生素合成及短链脂肪酸(SCFAs)产生中发挥关键作用。肠道菌群失衡(dysbiosis)与肥胖、糖尿病、心血管疾病、炎症性肠病(IBD)及神经退行性疾病密切相关。近年来,通过膳食策略调控肠道菌群成为研究热点,水果籽作为水果加工副产物,因其富含多酚、类黄酮、单宁、膳食纤维和必需油脂等生物活性成分而受到关注。这些化合物可通过促进有益菌(如双歧杆菌Bifidobacterium和乳杆菌Lactobacilli)生长、抑制病原菌(如艰难梭菌Clostridium difficile和大肠杆菌Escherichia coli)增殖,从而改善肠道健康。
水果籽的特性
水果籽(如石榴、苹果、芒果、柑橘和葡萄籽)是生物活性成分的丰富来源,包括多酚、类黄酮、单宁、膳食纤维、蛋白质和肽类。这些成分不仅具有抗氧化和抗菌特性,还可作为益生元促进肠道有益微生物的代谢活动。例如,石榴籽中的鞣花单宁和葡萄籽中的原花青素被证明可显著提升微生物多样性和抗炎效果。
提取与表征方法
现代绿色提取技术(如超临界流体萃取和超声辅助提取)被用于高效分离水果籽中的生物活性物质,确保其功能性在食品和营养制剂中的应用。这些方法注重保留成分的活性,同时减少环境影响。
肠道菌群调节与健康益处
水果籽生物活性物质通过三种核心机制调控肠道菌群:
  1. 1.
    益生元作用:膳食纤维等成分被微生物发酵产生SCFAs(如乙酸、丙酸和丁酸),强化肠道屏障功能并减少炎症。
  2. 2.
    抗菌活性:多酚和精油可选择性抑制病原菌生长,同时支持有益菌定植。
  3. 3.
    代谢调节:SCFAs参与能量代谢和免疫调节,间接改善血脂和葡萄糖水平(如鳄梨籽提取物所示)。
    研究证实,这些作用有助于缓解代谢综合征、心血管疾病和IBD等慢性病症。
体外与体内研究证据
体外实验表明,水果籽提取物可显著增加双歧杆菌和乳杆菌丰度,并降低病原菌数量。动物模型研究进一步验证了其抗炎和抗氧化效果,例如西瓜籽调整厚壁菌门/拟杆菌门(Firmicutes/Bacteroidetes)比例,而石榴籽促进Faecalibacterium prausnitzii(产生丁酸的有益菌)增殖。
与传统益生元的比较
水果籽生物活性成分(如多酚和纤维)在促进微生物多样性和抗炎效果方面表现出优于传统益生元(如菊粉FOS和GOS)的潜力,但其应用仍受限于成分变异性和稳定性挑战。
慢性疾病预防作用
通过调节肠道菌群,水果籽成分可系统性降低氧化应激和炎症水平,从而预防肥胖、糖尿病和神经退行性疾病。例如,多酚代谢产物通过抑制NF-κB通路减轻炎症反应。
挑战与未来方向
当前研究面临成分标准化、提取效率及临床验证不足等问题。未来需结合多组学技术(如代谢组学和宏基因组学)深入探索剂量效应和个体化应用策略。
结论
水果籽作为功能性食品成分,通过调控肠道菌群和SCFAs生产,在促进肠道健康和预防慢性疾病方面具有广阔前景。其开发不仅有助于提升人类健康水平,也符合可持续利用食品加工副产物的环保理念。
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