具有传统助消化用途的意大利局部特有种提取物：体外模拟胃肠消化过程中植物化学物质与生物活性的调控

《Food Bioscience》：Extracts from subendemic Italian plants with traditional digestive uses: phytochemical and bioactivity modulation during in vitro simulated gastrointestinal digestion

　　

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  P. casabonae 和 A. erba-rotta subsp. moschata 是可食用野生植物
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  两种物种的水醇提取物富含多酚
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  体外消化模拟诱导咖啡酰奎宁酸谱的重塑
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  模拟消化后生物可及性和抗氧化活性降低
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  P. casabonae 的α-葡萄糖苷酶抑制活性在模拟消化后得以保留

引言

特有种是指局限于特定地理区域的分类单元。其分布范围狭窄的特点使其常成为传统地方用途的适宜资源。民族植物学研究一致记录表明，世界不同地区的人们将特有可食用植物用于营养和药用目的（Foggi et al., 2015; Mateo-Martín et al., 2023; Médail & Baumel, 2018; Sanna et al., 2020）。与其他可食用物种一样，这些特有植物传统上因风味及其有益和营养特性而受到重视。这些做法世代相传，如今日益兴起的潮流正致力于复兴地方传统和地区特色产品。由于含有大量生理活性代谢物，这些物种也可作为具有重要健康促进特性的功能性食品发挥重要作用。对植物特有物种的研究不仅旨在鉴定和表征其生物活性化合物并验证其民族植物学用途，还旨在系统记录传统知识，确保其长期保存和传承。此外，相关研究还有助于保护生物多样性，支持有针对性的保护策略以及濒危物种和栖息地的保护措施实施（Foggi et al., 2015; Mateo-Martín et al., 2023; Médail & Baumel, 2018）。

本研究聚焦于意大利领土上的两个亚特有可食用物种，因其传统上用于消化目的而被选定：Ptilostemon casabonae (L.) Greuter 和 Achillea erba-rotta subsp. moschata (Wulfen) I. Richardson，二者均属于菊科。

Ptilostemon casabonae (L.) Greuter 是一种单次结实的多年生带刺草本植物，主要分布于撒丁岛、科西嘉岛和伊耶尔群岛（Fois et al., 2022）。该物种的地上部分在撒丁岛传统上用于其肠道的解痉特性，在民间医学中用于治疗胃肠道疾病。此外，其嫩茎和未成熟花头经沸水煮熟后可食用，是当地饮食传统的一部分（Marengo et al., 2019; Sanna et al., 2023）。

Achillea erba-rotta subsp. moschata (Wulfen) I. Richardson，俗称"Erba taneda"，是一种阿尔卑斯物种，分布于意大利、法国、瑞士和奥地利。它是一种多年生植物，花序由小型头状花序组成扁平的聚伞花序（Fondazione Museo Civico di Rovereto, 2024）。该物种具有重要的民族植物学价值。A. erba-rotta subsp. moschata 的花头在阿尔卑斯民间医学中传统上用于制备具有消化功能的酊剂（Bottoni et al., 2024; Vitalini et al., 2013, 2015, 2022），有助于缓解腹部不适及其他胃肠道疾病。

近期针对 P. casabonae 和 A. erba-rotta subsp. moschata 地上部分提取物的植物化学研究揭示，其富含多酚类化合物，主要为黄酮类和酚酸衍生物（Apel et al., 2021; Marengo et al., 2019; Marengo, Cagliero, et al., 2025）。P. casabonae 水醇提取物的高抗氧化能力和降血糖活性也已在体外和体内得到研究（Pani et al., 2024; Sanna et al., 2023）。A. erba-rotta subsp. moschata 花序的水提物（酊剂和煎剂）显示出抗炎效果，并对幽门螺杆菌具有显著活性，能抑制其生长及其与胃上皮细胞的黏附。这些结果支持了这些可食用植物的传统用途。

由于这些植物是通过口服方式摄入的，深入了解其生物活性代谢物在摄入后的命运至关重要。因此，在本研究中，首次将 P. casabonae 和 A. erba-rotta subsp. moschata 的水醇提取物按照 INFOGEST 2.0 方案（Brodkorb et al., 2019）进行处理，该方案是一种体外标准化的静态方法来模拟人体胃肠道消化过程。该方法因简单、可重复且易于使用而在文献中广泛应用，可作为初步评估化合物生物利用度的有用工具，而无需借助体内模型（Brodkorb et al., 2019; Verhoeckx et al., 2015）。

近年来，胃肠道消化对植物源提取物的影响引起了越来越多的关注。尽管本研究的物种在此方面从未被研究过，但文献中有关于研究更为广泛、亲缘关系密切的物种如 A. millefolium L.（Siles-Sánchez et al., 2024）的相关报道，其酚类化合物谱与 A. erba-rotta subsp. moschata 相似。这些特化代谢物因具有抗氧化特性和潜在健康益处而广受认可，但可能在胃肠道转运过程中发生显著的结构修饰或降解，从而直接影响其生物可及性及整个植物复合体的生物活性（Colasanto et al., 2025; Elejalde et al., 2024; Governa et al., 2022; Swain et al., 2024）。

因此，本研究旨在评估 P. casabonae 和 A. erba-rotta subsp. moschata 水醇提取物中的化合物在模拟体外消化后的潜在定性和定量变化。此外，本研究还评估了提取物在消化后保留抗氧化能力和α-葡萄糖苷酶抑制活性的程度。P. casabonae 提取物已证明具有体外（Sanna et al., 2020）抗糖尿病活性，通过抑制α-葡萄糖苷酶发挥作用，以及体内活性，可使大鼠血糖水平呈剂量依赖性降低（Pani et al., 2024）。然而，目前尚无关于该提取物在消化过程中化学成分变化的信息，也不了解肠道可及部分对酶的抑制活性是维持、增强还是减弱。相反，目前尚无关于 A. erba-rotta subsp. moschata 对α-葡萄糖苷酶抑制活性的专门研究。

章节摘要

化学试剂

HPLC级乙腈（LC-MS级）、乙醇、甲醇、甲酸（纯度>98%）、氯化钾（KCl）、磷酸二氢钾（KH₂PO₄）、碳酸钠（Na₂CO₃）、碳酸氢钠（NaHCO₃）、氯化钠（NaCl）、氯化镁（MgCl₂）、碳酸铵（(NH₄)₂CO₃）、氢氧化钠（NaOH）、氯化钙（CaCl₂）、盐酸（HCl, 37%）、α-淀粉酶（来源于猪胰腺，≥5个单位/mg固体）、胃蛋白酶（来源于猪胃黏膜，≥3200个单位/mg蛋白），

Ptilostemon casabonae 提取物

本研究获得的 P. casabonae 提取物的化学表征与文献报道一致（Marengo et al., 2019; Sanna et al., 2023）。定性分析详情见补充表S2。通过使用HPLC-PDA-MS对所有阶段进行监测，跟踪了提取物的模拟消化过程，能够详细观察胃肠道消化过程中酚类组分的变化。P. casabonae 提取物中的主要化合物为酚酸类，

结论

本研究证明，体外胃肠道消化显著改变了两种亚特有可食用植物——Ptilostemon casabonae 和 Achillea erba-rotta subsp. moschata——水醇提取物的植物化学成分和生物活性，这两种植物在传统民间医学中有着悠久的应用历史。在两种物种中，均观察到酚类组分发生显著重塑，主要由咖啡酰奎宁酸和二咖啡酰奎宁酸的异构化和部分降解所驱动，而黄酮类化合物

CRediT作者贡献声明

Arianna Marengo：撰写——审阅与编辑、验证、项目管理、方法论、形式化分析、概念化。Giulia Menzio：撰写——审阅与编辑、撰写——原稿、可视化、验证、方法论、调查研究、形式化分析、数据管理、概念化。Patrizia Rubiolo：撰写——审阅与编辑、监督、项目管理、方法论、资金获取、概念化。Cinzia Sanna：撰写——审阅与编辑、资源。

未引用参考文献

Feng et al., 2023; Marengo et al., 2025.

利益冲突声明

作者声明不存在已知的利益冲突。

资助

本研究由Ricerca Locale（Ex 60% 2024）资助。

利益冲突声明

? 作者声明不存在已知的可能影响本文所报道工作的竞争性经济利益或个人关系。

Giulia Menzio|Arianna Marengo|Cecilia Cagliero|Barbara Sgorbini|Cinzia Sanna|Patrizia Rubiolo