《Food Bioscience》:Passion fruit seed oil ameliorates hyperlipidemia and modulates gut microbiota in C57BL/6J mice fed a high-fat high-cholesterol diet
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摘要百香果种子油(PFSO)是一种从水果加工副产物中获得的富含脂质功能性成分;然而,其在调节宿主脂质代谢和肠道菌群中的保护作用仍然知之甚少。本研究系统分析了PFSO中的三酰甘油(TAG)和微量生物活性成分,并评估了其在小鼠模型中对高脂饮食诱导的高脂血症的预防效果。在PFSO中
摘要
百香果种子油(PFSO)是一种从水果加工副产物中获得的富含脂质功能性成分;然而,其在调节宿主脂质代谢和肠道菌群中的保护作用仍然知之甚少。本研究系统分析了PFSO中的三酰甘油(TAG)和微量生物活性成分,并评估了其在小鼠模型中对高脂饮食诱导的高脂血症的预防效果。在PFSO中共鉴定出23种TAG和多种关键生物活性成分——包括植物甾醇、生育酚和倒挂金桃素。在高脂血症小鼠中,PFSO干预显著缓解了高脂血症,低剂量组和高剂量组分别将血清总胆固醇降低了5.56%和18.23%,甘油三酯降低了5.26%和16.67%,肝胆固醇降低了48.24%和32.17%,肝脂肪酸降低了16.38%和8.79%,同时促进胆固醇和胆汁酸的粪便排泄。机制上,PFSO上调了肝脏中PPARα、CPT1A、HL、LXRα和CYP7A1的表达,从而加速脂肪酸β-氧化并推动胆固醇向胆汁酸的代谢转化。此外,16S rRNA基因测序揭示,PFSO通过富集Romboutsia、未分类Oscillospiraceae和Atopostipes,以及抑制Erysipelatoclostridium,重塑了肠道菌群结构。总体而言,这些发现表明,PFSO通过脂肪酸β-氧化增强、胆固醇向胆汁酸转化刺激以及肠道微生物生态有利重塑的协同机制缓解高脂血症。
引言
高脂血症以循环中甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)升高以及高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)降低为特征,是心血管疾病、非酒精性脂肪肝病(NAFLD)和代谢综合征的主要危险因素(He, Cui, et al., 2020)。长期摄入西式高脂饮食是这些脂质异常的主要驱动因素。尽管某些降脂药物(如他汀类药物)有效,但其长期使用常伴随不良反应和患者依从性差的问题(He et al., 2024),凸显了开发更安全的基于饮食干预措施的迫切需要。
油和脂肪是饮食中最集中的能量来源。根据传统的阿特沃特热量值,所有饮食脂肪的热量密度均为9 kcal/g,与其脂质结构无关。然而,由于脂肪酸链长和双键数量的差异,不同类型或来源的油和脂肪在能量贡献和代谢效应上各不相同(Chadaideh & Carmody, 2021; Patterson et al., 2014)。与猪油相比,一些新型油,如番茄籽油、沙棘籽油、牡丹籽油、亚麻籽油和山茶籽油,显示出显著的降胆固醇和抗肥胖活性(Hao et al., 2019; He, Li, et al., 2020; He et al., 2023; He, Hao, et al., 2019; Yang, Wen, et al., 2021; Zhou et al., 2025)。
越来越多的证据表明,肠道菌群在调节宿主能量平衡和代谢健康方面发挥着关键作用。短链脂肪酸、胆汁酸、脂多糖和氧化三甲胺等代谢物是菌群影响脂质代谢的关键介导因素(Lin, Wu, & Li, 2025)。不均衡的饮食脂肪摄入——包括高脂饮食、富含饱和脂肪的饮食或长期摄入动物脂肪——可诱发各种代谢紊乱和慢性疾病,如胰岛素抵抗、2型糖尿病和肥胖,这些疾病均与肠道菌群失调密切相关(Ye, Xu, & Liu, 2021)。Schoeler等人(2023)最近发现,低饱和脂肪酸摄入与微生物多样性增加相关。此外,富含难吸收长链饱和脂肪酸的饮食可独立于膳食纤维调节肠道菌群特征,且这种调节与代谢改善和肝脂肪变性减少密切相关(Schoeler et al., 2023)。Hao等人(2019)证明,富含多不饱和脂肪酸的沙棘籽油可调节仓鼠肠道菌群,并增加有益菌Bacteroidales_S24-7_group的相对丰度(Hao et al., 2019)。此外,He等人(2020)报道,与猪油相比,补充番茄籽油降低了Firmicutes/Bacteroidetes(F/B)比值,并显著增加了Lactobacillus的相对丰度(He, Li, et al., 2020)。
百香果是一种广泛种植的热带水果,其健康益处已有大量报道(Nistor, Marc, & Mure?an, 2024)。百香果种子油(PFSO)是一种新兴油,从百香果加工的副产物——种子中提取。它含有多种生物活性成分,包括多不饱和脂肪酸、生育酚、植物甾醇和倒挂金桃素,具有减轻高脂血症和调节肠道菌群的潜力。除了饮食脂肪的摄入量和脂肪酸组成外,三酰甘油(TAG)结构及伴随的有益成分也与饮食脂质的生物活性密切相关。为此,我们首先表征了PFSO中的三酰甘油、脂肪酸和有益伴随成分。然后系统评估了其对小鼠脂质代谢紊乱的预防效果,并通过脂肪酸和胆固醇代谢基因表达分析探究了其潜在机制。最后,我们考察了PFSO对高脂高胆固醇饮食喂养的C57BL/6J小鼠肠道菌群的调节作用,旨在为百香果加工副产物的综合利用提供理论基础。
章节片段
材料
超临界二氧化碳提取的PFSO购自哈尔滨爱森生物技术有限公司(中国哈尔滨)。十七烷酸购自上海西格玛奥德里奇贸易有限公司(中国上海)。
PFSO理化指标的测定
酸价(AV)、过氧化值(PV)、茴香胺值(p-AnV)、碘值(IV)和皂化值(SV)分别依据中国国家标准GB 5009.299-2025、GB 5009.227-2023、GB/T 24304-2024、GB/T 5532-2022和GB/T 5534-2024测定。
PFSO中脂肪酸和TAG的组成
如附表S3所示,共在PFSO中检测到8种主要脂肪酸。总饱和脂肪酸(SFA)含量为11.31%,以棕榈酸(C16:0,9.34%)为主。总单不饱和脂肪酸(MUFA)含量为12.93%,主要由油酸(C18:1,12.67%)组成。总多不饱和脂肪酸(PUFA)含量为75.76%,以亚油酸(C18:2,75.26%)为主要成分。
为全面表征PFSO中的TAG结构,我们系统进行了……
讨论
油和脂肪主要由TAG组成——由脂肪酸和甘油形成的酯类。长期以来,油的生物活性主要归因于其脂肪酸,因此大多数研究都聚焦于脂肪酸组成。然而,脂肪酸种类的组合及其在TAG骨架上的位置分布,对于决定油的物理性质、代谢和生物活性起着关键作用。此外,油中的微量生物活性成分……
结论
综上所述,我们在PFSO中共鉴定出23种TAG以及植物甾醇、生育酚和倒挂金桃素等生物活性成分。PFSO显著降低了血清和肝脏中的脂质水平,并缓解了脂肪变性。PFSO补充的这种益处可能通过增强脂肪酸β-氧化、增加胆固醇和胆汁酸排泄以及有利调节肠道菌群来实现。我们的研究结果表明,以PFSO适度替代饮食……
CRediT作者贡献声明
Jianhua Zhu:项目管理、资金获取。Wen-Sen He:论文撰写——审阅与编辑、监督、项目管理、方法学、研究、形式化分析。Chen Tan:方法学、资金获取。Yang Tian:项目管理、资金获取。Yajiao Fu:方法学、形式化分析。Na Wei:论文撰写——原稿、方法学、研究。Shangyi Wu:软件、方法学、研究。Liying Zhao:方法学、研究。Xiaoyu Gao:方法学。
未引用参考文献
Chen et al., 2024; He et al., 2020; He et al., 2019; Lin et al., 2025; Yang et al., 2021; Ye et al., 2021; Zhang et al., 2025.
致谢
本工作得到广东省食物与药用资源利用与保护省重点实验室开放基金(FMR2023011Z)、北京工商大学食品风味与健康交叉创新开放项目(FFHCI-2025057)、华中科技大学湖北省食品营养与安全重点实验室开放基金(FNS-HBKL2023A01)以及云南省精准营养重点实验室开放项目的资助。
Wen-Sen He|Na Wei|Shangyi Wu|Yajiao Fu|Xingya Wang|Junjie Li|Liying Zhao|Xiaoyu Gao|Chen Tan|Yang Tian|Jianhua Zhu