白僵菌CICC14071发酵松花粉对酒精性肝损伤的保肝活性

《Food Bioscience》：Hepatoprotective activity of Beauveria bassiana CICC14071–fermented pine pollen against alcohol-induced liver injury

　　

- **B. bassiana发酵增强了松花粉的护肝活性**
- FPP平衡了肝脏脂肪生成和脂肪酸氧化。
- 发酵松花粉中多酚和黄酮类化合物的含量有所增加。
- 代谢组学揭示了发酵诱导的生物活性代谢物重塑。

**引言**

酒精性肝病（ALD）是指由过量饮酒引起的一系列肝脏疾病，包括单纯性肝脂肪变性、酒精性肝炎、纤维化、肝硬化和肝细胞癌（Aberg等，2024）。酒精性脂肪肝疾病（AFLD）是ALD的一种早期且可能可逆的表现形式，主要以肝细胞内脂质过度蓄积为特征。长期酒精暴露可能进一步加剧肝脏损伤，并促进向ALD更晚期阶段的进展（Hernandez-Tejero等，2023；Huang等，2023）。乙醇摄入后，主要在肝脏中通过醇脱氢酶、细胞色素P450 2E1及其他酶系统代谢，导致乙醛蓄积和活性氧的过度生成（Ding等，2023；Wang等，2025）。这些毒性中间体破坏肝脏氧化还原稳态，促进脂质过氧化，损害线粒体功能，并损伤肝细胞膜完整性，从而增加丙氨酸氨基转移酶和天冬氨酸氨基转移酶等肝脏损伤生物标志物的释放（Hu等，2024）。除氧化损伤外，酒精暴露还显著扰乱肝脏脂质代谢（Israelsen等，2021）。乙醇代谢增加了NADH/NAD?比值，抑制脂肪酸β-氧化，并促进肝细胞内甘油三酯的蓄积（Wu等，2021）。同时，酒精可激活脂肪生成相关通路并抑制脂质分解代谢，导致肝脂肪变性和代谢功能障碍（Li等，2023）。持续酒精暴露还可能进一步诱导炎症反应，削弱抗氧化防御系统，加重肝细胞损伤（Ding等，2024）。因此，减轻氧化应激、减少脂质沉积、恢复抗氧化能力和调节肝脏脂质代谢稳态是预防或缓解AFLD的关键策略。在此背景下，富含酚类、黄酮、多糖及其他生物活性代谢物的天然产品因其多靶点调节作用、相对较低的毒性和作为护肝功能性食品原料的潜力而受到越来越多的关注（Israelsen等，2021；Cheng等，2024；Li等，2026）。

松花粉长期被认为是一种营养丰富的天然材料，富含蛋白质、脂质、多糖、维生素、氨基酸、酚类化合物、黄酮等生物活性成分。这些成分为其抗氧化、抗炎、免疫调节、代谢调节和护肝活性提供了重要的物质基础（Cheng等，2023）。先前的研究表明，松花粉及其衍生物在体外和体内模型中均可减轻氧化应激、调节脂质代谢、改善肠道菌群稳态，并调节胃肠道和代谢生物标志物（Ma等，2023；Niu等，2021；Qu等，2023）。在AFLD背景下，松花粉中的酚类和黄酮类化合物可清除过量自由基，减少脂质过氧化，并保护肝细胞免受氧化损伤。同时，多糖、氨基酸及其他小分子代谢物可能有助于恢复抗氧化防御系统和调节肝脏脂质代谢。这些生物活性表明，松花粉作为护肝功能性食品原料具有广阔的应用前景。然而，尽管其富含生物活性化合物，但松花粉的实际功效受到其刚性孢粉素壁以及许多活性成分以结合态或难溶形式存在的限制，尤其是酚类和多糖。这些结构和化学屏障限制了生物活性分子的释放、转化、吸收和利用，从而削弱了其生物活性（Dima等，2024）。因此，开发有效的加工策略来提高松花粉生物活性物质的可及性和生物利用度，对于增强其护肝潜力和拓展其在功能性食品和营养保健产品中的应用具有重要意义。

微生物发酵已成为克服这些局限、提高植物源性材料营养品质、生物活性组成和功能特性的有效策略。在发酵过程中，微生物可分泌胞外酶降解抗性细胞壁结构、水解大分子、释放结合的酚类和黄酮类化合物，并将内源底物转化为具有增强生物活性的小分子或新型代谢物。包括霉菌、酵母、乳酸菌以及可食用或药用真菌在内的不同微生物类群，已被报道通过不同的酶系统和代谢途径提高植物底物的功能价值。在松花粉中，酵母、大型真菌和丝状真菌（如米根霉、羊肚菌属和灵芝）的发酵已被证明可以增加总酚和黄酮含量、增强抗氧化能力并促进新型生物活性分子的生成（Deng等，2025；Wang等，2023）。更重要的是，发酵诱导的代谢重塑与护肝功效的提升密切相关。例如，多孢根霉发酵松花粉通过减少甘油三酯蓄积、ALT和AST释放以及氧化应激生物标志物，表现出对乙醇诱导的HepG2细胞损伤的保护作用（Zhang等，2025）。类似地，黑曲霉发酵松花粉通过协调调节脂肪生成、脂肪酸氧化和氧化应激相关通路，显著缓解了酒精性脂肪肝模型中的脂质蓄积和肝脏损伤（Deng等，2026）。这些发现表明，微生物发酵在增强松花粉护肝活性方面具有相当大的潜力。然而，发酵所取得的改善高度依赖于所使用的微生物菌株，因为不同微生物在酶分泌、底物利用和代谢物转化能力方面存在差异。因此，鉴定具有独特酶活性和生物转化能力的微生物菌株对于进一步提高发酵松花粉的功能特性至关重要。

**白僵菌**是一种广泛分布的丝状真菌，具有多样化的胞外和胞内酶系统，包括纤维素酶、几丁质酶、蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、漆酶、氧化酶、羟化酶和糖基转移酶（Cheng等，2025a；Magwaza等，2024；Zhao等，2025；Zhou等，2021）。其强大的水解酶分泌能力可能有助于降解植物源性底物中的复杂结构成分，从而促进胞内或结合态生物活性成分的释放。这一特性对于松花粉尤为相关，因为松花粉的刚性壁结构可限制酚类、黄酮类及其他功能性化合物的可及性和利用。除降解能力外，白僵菌还表现出相当大的代谢多样性，并被越来越多地探索作为天然产物结构修饰的生物催化剂。它可以催化羟化、氧化和糖基化反应，将现有植物化学物质转化为结构修饰的衍生物（Zhao等，2025）。据报道，白僵菌可将二氢杨梅素转化为8-羟二氢杨梅素，而槲皮素、芦丁及其他黄酮类化合物可发生生物转化或区域选择性O-糖基化（Cheng等，2025b；Araújo等，2013；Sordon等，2019）。部分转化衍生物保留了良好的细胞相容性，且与母体化合物相比表现出增强的生物活性。因此，底物降解酶活性和多样化生物转化能力的结合表明，白僵菌可能在多酚类植物材料中同时释放和转化生物活性成分方面具有独特优势。这些特性使白僵菌成为松花粉发酵及增强其功能和护肝潜力的理想候选菌株。

本研究首先使用多种微生物菌株（包括真菌、霉菌、酵母和乳酸菌）发酵松花粉，并利用乙醇诱导的HepG2细胞损伤模型对其护肝潜力进行初步评估。基于细胞筛选结果，选择白僵菌CICC14071发酵松花粉进行深入研究。随后使用乙醇诱导的HepG2细胞损伤模型和慢性加急性乙醇喂养小鼠模型评估其对AFLD的保护作用。测定了血清和肝脏中与肝脏损伤、脂质蓄积、氧化应激和抗氧化防御相关的生化参数，并进行了肝组织组织病理学检查。此外，对营养组成和功能成分进行了分析，以明确白僵菌CICC14071发酵对松花粉化学特征的影响。基于UPLC-QTOF-MS的非靶向代谢组学分析进一步表征了发酵诱导的代谢重塑，并探讨了其与护肝活性的关联。通过整合微生物菌株筛选、细胞和动物评价、成分分析和代谢组学分析，本研究对白僵菌CICC14071发酵松花粉对AFLD的功能效应进行了全面评估。

**章节摘要**

**化学品和材料**

生松花粉（破壁率≥95%，2023年采收）购自新时代健康产业集团有限公司（中国烟台）。

羊肚菌（CICC14033）、米根霉（CICC3010）、酿酒酵母（CICC1572）、酿酒酵母（CICC1002）、酿酒酵母（CICC1905）、副干酪乳杆菌（CICC6244）、植物乳植杆菌（CICC21793）、乳酸乳球菌（CICC23609）、黑曲霉（CICC40742）、白僵菌（CICC14071）、多孢根霉

**微生物菌株筛选**

为筛选适合增强松花粉护肝潜力的微生物菌株，使用多种微生物菌株（包括真菌、霉菌、酵母和乳酸菌）发酵松花粉。利用乙醇诱导的HepG2细胞损伤模型对所得发酵上清液的防护作用进行了初步评估。如图1A和1B所示，不同微生物发酵对乙醇诱导的肝细胞损伤产生了不同的效果。

**结论**

总之，白僵菌CICC14071发酵有效提高了松花粉的营养品质和护肝活性。发酵降低了多糖和蛋白质含量，同时提高了酚类和黄酮类化合物的水平，表明生物活性成分的释放和转化得到了改善。非靶向代谢组学分析进一步揭示了广泛的发酵相关代谢重塑，涉及多种小分子相关特征的变化。

**CRediT作者贡献声明**

Peng Deng：方法学、调查研究、数据整理。Ebeydulla Rahman：方法学、调查研究、形式分析、概念化。Ziyi Zhang：方法学、调查研究、形式分析。Yong Cheng：方法学、形式分析。Tian Yang：验证、方法学。Qiuming Chen：可视化、软件。Zhaojun Wang：验证、监督。Zhiyong He：资源、方法学、资金获取。Jie Chen：可视化、监督、项目管理。Maomao Zeng：撰写——审阅与编辑。

**未引用参考文献**

Cheng等，2025；Hao等，2025；Rocco等，2017；Zhang等，2023；Zhang等，2022；Zhang等，2025。

**伦理声明**

本研究遵循ARRIVE（动物研究：体内实验报告）指南进行。本研究经江南大学实验动物伦理委员会批准（批准号：JN. No. 20240630c1500817[356]）。

**利益冲突**

作者声明不存在竞争性经济利益。

**利益冲突声明**

? 作者声明不存在已知的可能影响本文所报告工作的竞争性经济利益或个人关系。

**致谢**

本研究得到国家重点研发计划（2022YFF1100204）、江南大学食品科学与技术国家重点实验室研究项目（编号：SKLF-ZZB-202515）以及安徽省教育厅科学研究基金（编号：2024AH051195）的资助。

Peng Deng | Ebeydulla Rahman | Ziyi Zhang | Yong Cheng | Tian Yang | Qiuming Chen | Zhaojun Wang | Zhiyong He | Jie Chen | Maomao Zeng