膳食相关萜类化合物的肠道抗炎潜能：从生物可及性、机制解析到微生物组代谢的关键评述

《Food and Function》：Gut anti-inflammatory potential of dietary-relevant terpenoids: a critical overviewOpen Access

　　

饮食已知在系统性与肠道炎症应答调控中发挥关键作用，该调控效应常归因于植物次生代谢物。研究人员综述了探究膳食相关萜类化合物的体外研究、体内研究及临床试验。文章批判性梳理了评估萜类化合物对肠道炎症相关模型作用的研究，指出其作用机制及该领域存在的空白。鉴于肠道菌群在膳食化合物生物活性中的重要地位，解析菌群诱导的萜类代谢物分解转化具有显著意义。本综述强调：尽管“萜类化合物对肠道炎症调控具有高度相关性”已被广泛接受，但知识层面仍存在明显缺口——研究仅集中于极少数化合物，能严谨论证其体内相关性的临床前研究稀缺，临床试验因队列规模小、终点指标有限而证据薄弱；此外，尽管菌群代谢十分关键，针对人源肠道菌群代谢的研究大多缺失。上述局限为未来研究指明方向，即需系统解锁植物萜类化合物在人体健康中的潜在价值。

天然来源与生物合成

萜类化合物是植物次生代谢产生的一类化合物，涵盖由异戊二烯（2-甲基丁-1,3-二烯，C5）单元缩合形成的半萜（C5）、单萜（C10，如柠檬烯 limonene）、倍半萜（C15，如瓦伦烯 valencene）、二萜（C20，如丹参酮ⅡA tanshinone IIA）、三萜（C30，如人参皂苷 ginsenosides）、四萜（如类胡萝卜素中的虾青素 astaxanthin）等。本文聚焦饮食中常见、与肠道效应相关的单萜与倍半萜及其含氧衍生物，包括（S）-（-）-柠檬烯、（R）-（+）-柠檬烯、紫苏醇 perillyl alcohol、月桂烯 myrcene、芳樟醇 linalool、香叶醇 geraniol、香茅醛 citral、α-红没药烯 α-bisabolene、α-红没药醇 α-bisabolol、诺卡酮 nootkatone。其生物合成主要通过甲羟戊酸（MVA）途径与2-C-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸/1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸（MEP/DXP）途径，分别提供异戊烯基焦磷酸（IPP）与二甲基烯丙基焦磷酸（DMAPP），再经萜烯合酶与细胞色素P450（CYP450）等修饰生成目标结构。

萜类生物可及性与生物利用度

膳食萜类化合物的健康效应受胃肠道代谢与生物利用度制约。生物可及性指化合物从食物基质释放并在消化过程中增溶的比例，常比总含量更能决定最终暴露量。结构特征（分子量、亲脂性、不饱和度、立体化学、官能团化）显著影响吸收与代谢：烃类萜因高膜通透性强但水溶性差，含氧萜水溶性提升却更易经历Ⅰ/Ⅱ相代谢。食物基质与加工是关键限制因素，可消化脂质可能通过胶束化提升低分子量萜类的生物可及性；热加工、干燥、pH与氧化会引发萜类挥发、水解、环氧开环、C–C断裂等降解，例如柠檬烯在120℃氧化条件下生成紫苏醇与香芹酮，烹饪红豆中月桂烯与柠檬烯水平下降而α-松油醇上升。水溶性数据显示烃类萜在25℃水中溶解度仅0.037–0.22 mM，含氧萜可达2–20 mM，log Kow预测与π键数、羟基位置密切相关。

萜类代谢

单萜口服后作为异生物质（xenobiotics）处理，吸收以被动扩散为主，随后经历Ⅰ相（CYP450介导的羟基化、环氧化，醇脱氢酶 ADH、酯酶参与）与Ⅱ相结合（UDP-葡萄糖醛酸转移酶 UGTs、磺基转移酶 SULTs、谷胱甘肽S-转移酶 GSTs、N-乙酰转移酶 NATs），经胆汁、肺呼出与肾排泄清除，肠肝循环可延长暴露。肠道菌群（Bacteroidota、Bacillota等）通过还原、脱乙酰、去甲基、β-葡萄糖醛酸酶逆转化等反应改变萜类命运；香叶醇在人及大鼠中可转化为Hildebrandt酸、香叶酸及葡萄糖醛酸结合物。目前人源直接代谢数据有限，柠檬烯主要由CYP2C9/CYP2C19代谢，香叶醇涉及CYP2B6、CYP1A1、CYP3A5，香茅醛快速代谢为酸类与葡糖苷酸，但人肠道菌群特异性转化研究仍属空白。

纳米封装技术

为克服低水溶性、热不稳定与高挥发性，纳米封装被用于提升萜类稳定性、掩味及增加生物利用度。常用体系涉及香芹酚、百里酚、芳樟醇、α-蒎烯、桉叶素、柠檬醛、香叶醇与柠檬烯等。在食品应用中，壳聚糖纳米复合材料负载芳樟醇处理大米可保留抗真菌与抗氧化性且不改感官；大豆源聚合物封装柠檬醛在模拟胃肠液中保持抗菌活性，鸡只饲喂后可抑制产气荚膜梭菌、降低坏死性肠炎损伤，并调节乳酸杆菌与瘤胃球菌丰度，提示封装策略有望转向人源膳食干预，但跨物种外推需谨慎。

膳食萜类的抗炎潜能

体外研究表明，α-红没药醇、柠檬烯、月桂烯、柠檬醛、香叶醇与紫苏醇在巨噬细胞与肠上皮细胞（Caco-2、HT-29、IPEC-J2、RAW264.7、CMT-93）中可抑制LPS、TNF-α、PGN等刺激下的IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-8、COX-2、iNOS，并抑制NF-κB与MAPK（ERK、JNK、p38）通路；部分化合物增强抗氧化防御，柠檬烯与柠檬醛可上调ZO-1、occludin、claudin及CLDN3，提升跨上皮电阻（TEER）、降低旁细胞通透。α-红没药醇偏向下调NF-κB p65磷酸化并激活PPAR-γ；柠檬烯在无炎症刺激下亦可巩固屏障；月桂烯抑制COX-2与趋化因子表达。

体内临床前研究进一步验证上述效应。DSS或TNBS结肠炎模型中，α-红没药醇降低疾病活动指数（DAI）、保留结肠长度、抑制MPO与炎症因子，下调ERK/JNK/p38与NF-κB并上调PPAR-γ；紫苏醇在“束缚应激+DSS”模型中抑制TLR4/NF-κB与JAK2/STAT3；月桂烯剂量依赖改善结肠损伤与氧化指标；柠檬醛在代谢炎症、坏死性小肠结肠炎模型中抑制NLRP3、caspase及p38，调节Allobaculum与Dubosiella丰度；香叶醇在多重结肠炎与缺血再灌注模型中降低TNF-α、IL-6、IL-1β，调控GSK-3β、β-catenin、PPAR-γ与Mrp2，并短暂提升乳杆菌科（Lactobacillaceae）相对丰度。细胞实验所用浓度多属药理剂量，人肠腔真实浓度未知，且单培养模型缺乏黏液层、免疫互作与微生物代谢全景。

总体来看，该综述系统呈现了膳食萜类从结构、生物利用度、代谢转化到肠道抗炎机制与菌群互作的证据链，同时明确指出了化合物覆盖窄、人源数据缺、临床终点弱三大瓶颈，为后续转化研究提供批判性框架。