《Journal of Functional Foods》:Edible bird's nest and gut health: Insights into gastrointestinal digestion, intestinal homeostasis, and potential gut-organ axis involvement
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可食用燕窝(EBN)主要产于东南亚,是金丝燕属(Aerodramus)和雨燕属(Collocalia)的雨燕分泌的唾液所形成的天然巢穴。现代研究已证实EBN具有多种生物活性,包括抗氧化、抗炎、抗病毒和抗衰老等特性,这些活性均归因于其富含糖蛋白
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可食用燕窝(EBN)主要产于东南亚,是金丝燕属(Aerodramus)和雨燕属(Collocalia)的雨燕分泌的唾液所形成的天然巢穴。现代研究已证实EBN具有多种生物活性,包括抗氧化、抗炎、抗病毒和抗衰老等特性,这些活性均归因于其富含糖蛋白的复杂组成。作为一种口服的功能性食品,EBN的生物利用度取决于其在胃肠道中的消化与利用,但其吸收效率相对有限。以其特征性成分唾液酸(SA)为例,被吸收部分进入循环后,大部分经尿液排出,仅有少量到达靶器官发挥直接生物学效应;同时,大量未完全消化的物质仍滞留在肠腔内。此外,研究表明EBN来源的糖蛋白可被肠道菌群利用,从而改善微生物组成和代谢活性。越来越多的证据表明,EBN在多个方面对肠道微环境产生复杂影响,有助于维持肠道稳态。这些观察结果凸显了肠道是EBN发挥健康促进作用的关键枢纽。除消化和吸收功能外,肠道还通过其多样的微生物群落、精密的屏障系统和免疫调节能力参与宿主代谢、炎症调控和神经内分泌信号传导,并通过所谓的“肠-器官”轴与大脑、肝脏和皮肤等多个外周器官进行双向通讯,从而成为将膳食因素与全身生理过程联系起来的枢纽。因此,未完全水解的EBN组分与肠道之间的直接相互作用可能是其生物活性的重要机制,而肠道可能是多器官受益的共同起始部位。然而,以往的综述多根据EBN成分和生物活性进行分类讨论,或侧重于其对特定器官的影响,鲜有研究考察EBN摄入后的连续生物学过程并系统阐释其胃肠道消化、肠道变化与潜在全身效应之间的关系。基于上述考虑,研究人员提出了一种以肠道为中心的假说,即EBN通过调节肠道稳态,进而经由肠-器官轴影响全身健康。本综述总结了EBN的主要生物活性成分及其在肠道中的消化和利用情况,在此框架内整合了以往分散的EBN生物活性研究,阐明了其对肠道稳态的影响及潜在机制,并讨论了EBN通过肠-脑轴、肠-肝轴和肠-皮肤轴影响远端器官的可能性。本综述旨在为未来的临床试验提供理论基础和指导。
论文解读:
可食用燕窝(Edible bird's nest, EBN)是东南亚地区金丝燕属(Aerodramus)和雨燕属(Collocalia)雨燕分泌的唾液经加工形成的天然巢穴,长期被视为兼具营养和药用价值的珍品。现代研究表明,EBN具有抗氧化、抗炎、抗病毒和抗衰老等多种生物活性,而这些活性主要归因于其富含糖蛋白的复杂组成。然而,作为经口摄入的功能性食品,EBN的生物利用度取决于其在胃肠道中的消化和利用过程,而其吸收效率却相对有限。以特征性成分唾液酸(sialic acid, SA)为例,被吸收进入循环后大部分经尿液排出,仅少量到达靶器官;大量未完全消化的EBN组分则残留在肠腔内。近年研究进一步发现,EBN来源的糖蛋白可被肠道菌群利用,进而改变微生物组成和代谢活性。这些证据提示,肠道可能是EBN发挥健康促进作用的关键枢纽,而以往综述多按成分或靶器官分类讨论,缺乏对EBN摄入后从消化到肠道稳态再到全身效应这一连续过程的系统阐释。为此,研究人员提出了以肠道为中心的假说,即EBN通过调节肠道稳态,经由肠-器官轴影响全身健康,并通过系统综述总结现有证据,为后续临床研究提供理论基础。
研究人员综合了PubMed和Web of Science数据库自建库至2026年8月的相关文献,纳入关于EBN组成、胃肠道消化、肠道稳态调节或肠-器官相互作用的原始研究,并排除了缺乏方法学信息的研究。由于综述为叙述性,未进行正式偏倚风险评估。主要研究方法包括:体外模拟胃肠道消化模型,用于分析EBN糖蛋白的消化抗性和释放产物;体外粪便发酵实验,用于评估人肠道菌群对EBN组分的利用及短链脂肪酸(short-chain fatty acids, SCFAs)的产生;动物模型(如葡聚糖硫酸钠诱导的溃疡性结肠炎小鼠、免疫抑制小鼠、肥胖小鼠、皮肤损伤小鼠等),用于观察EBN对肠道微生物组成、免疫炎症、氧化应激、屏障功能以及远端器官的影响;细胞实验(如脂多糖刺激的RAW264.7巨噬细胞、H2O2处理的HepG2细胞等),用于解析分子机制;以及少量随机对照试验(randomized controlled trials, RCTs),其中一项针对84名健康女性的临床试验同时评估了肠道菌群、代谢物和皮肤指标。样本人群来源包括健康成人、孕妇粪便样本、以及各种啮齿动物模型,干预材料涵盖生EBN、炖煮EBN、EBN提取物、酶解产物、唾液酸化糖肽和游离唾液酸等。
主要研究结果分述如下。第一,EBN的组成和肠道命运方面。EBN的主要成分按含量由高到低依次为蛋白质(约20.98%–68.36%)、碳水化合物(约22.12%–60.93%)、灰分、脂肪和矿物质。其中特征性蛋白包括酸性哺乳动物几丁质酶(acidic mammalian chitinase, AMCase)、赖氨酰氧化酶同源物3(lysyl oxidase homolog 3, LOXL3)、黏蛋白5AC(mucin 5AC, MUC5AC)和卵抑制剂等。碳水化合物主要由唾液酸(SA)、半乳糖、果糖、氨基葡萄糖、岩藻糖等单糖及其聚糖组成,SA含量可达7.2–13.6 g/100 g,远高于母乳和蛋黄。EBN中大部分蛋白质和碳水化合物以糖蛋白形式存在,N-连接和O-连接聚糖可通过空间位阻保护多肽骨架,使其部分抵抗消化酶的水解。体外模拟消化实验显示,在生理条件下超过50%的蛋白质(50.41%)和SA(53.55%)仍保留在糖蛋白结构中,即使延长消化时间至48小时可使蛋白质消化率超过99%,但这远超生理时限。因此,未消化部分以糖蛋白、糖肽、大肽段和少量单糖形式进入结肠。肠道菌群通过碳水化合物活性酶(CAZymes)降解这些糖蛋白,释放SA等单糖,其中部分SA被菌群利用,并通过交叉互养作用在菌群间传递。地理来源、季节、燕屋与洞穴燕窝、雨燕种类、加工方法及分析手段均会影响EBN组成和糖蛋白结构,进而影响其消化命运。
第二,EBN对肠道稳态的调节作用方面。EBN被证明可调节肠道菌群组成和代谢活性。动物实验显示,EBN干预可增加α多样性和改变β多样性,富集拟杆菌属(Bacteroides)、双歧杆菌属(Bifidobacterium)、乳杆菌属(Lactobacillus)等与肠道健康相关的类群,同时降低肠球菌属(Enterococcus)、Turicibacter和副拟杆菌属(Parabacteroides)的相对丰度。但在肥胖小鼠模型中,EBN增加脱硫弧菌属(Desulfovibrio)丰度,该菌通常被视为潜在致病菌,却与胰高血糖素样肽-1(glucagon-like peptide-1, GLP-1)水平正相关;降低赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus)丰度,该菌虽为有益属却与血清白细胞介素-1β(interleukin-1β, IL-1β)正相关,说明特定菌群的功能意义依赖生态背景。EBN还显著增加SCFAs(乙酸、丙酸、丁酸)的产生,SCFAs可为肠上皮细胞供能并维持屏障功能。基于国际益生菌与益生元科学协会(ISAPP)对益生元的定义,EBN表现出类益生元特性,但尚未在人体中充分证明其选择性利用和健康益处。
在肠道免疫炎症稳态方面,免疫抑制小鼠模型中,EBN通过促进淋巴细胞增殖和活化、增加分泌型免疫球蛋白A(sIgA)分泌、增加派氏结数量并恢复其淋巴细胞亚群平衡,增强肠道免疫防御。在溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)模型中,EBN可恢复Th17/Treg细胞比例平衡,上调抗炎因子转化生长因子-β(TGF-β)并下调促炎因子IL-1β、IL-6、IL-17和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)。分子机制可能涉及抑制巨噬细胞向促炎表型转化以及调节肿瘤坏死因子受体1(TNFR1)/核因子-κB(NF-κB)/NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)信号通路。此外,从EBN中分离的抗炎肽可通过结合IκB激酶β(IKKβ)阻断NF-κB信号。在氧化应激方面,EBN的抗氧化活性仅在胃肠道消化后显现,低分子量肽(<3 kDa)贡献了主要活性,其可通过结合Kelch样ECH相关蛋白1(Keap1)促进核因子E2相关因子2(Nrf2)核转位,进而启动抗氧化基因表达,降低髓过氧化物酶(MPO)、活性氧(ROS)和丙二醛(MDA)水平。
在肠道屏障功能方面,EBN通过增加杯状细胞数量、补充外源性SA促进黏蛋白2(MUC2)分泌,增强黏液层完整性。同时,EBN上调紧密连接蛋白闭锁小带-1(ZO-1)、闭合蛋白(occludin)和密封蛋白-1(claudin-1)的表达,机制可能涉及TGF-β/Runt相关转录因子3(RUNX3)信号通路。此外,EBN经肠道菌群产生的SCFAs可抑制炎症、促进紧密连接蛋白再分布并增加MUC2转录;EBN还促进次级胆汁酸生成,激活法尼醇X受体(FXR)和G蛋白偶联胆汁酸受体5(TGR5),从而保护肠道屏障。
第三,肠-器官轴参与全身效应方面。在肠-脑轴中,EBN干预可改善认知功能、减轻神经炎症和氧化损伤,其机制可能与肠道菌群组成的改变(尤其是吲哚代谢相关细菌丰度变化)以及SCFA产生增加有关,后者可促进海马脑源性神经营养因子(BDNF)表达。同时,肠道炎症因子水平的下降与血清和脑组织中IL-6、TNF-α、IL-1β的同步降低相一致,提示肠道免疫调节可能通过肠-脑轴影响中枢神经系统。在肠-肝轴中,EBN干预改变了肥胖小鼠的肠道菌群组成、胆汁酸代谢和肝脏脂质代谢,增加结肠中次级胆汁酸多样性和含量,降低肝脏初级胆汁酸水平,改变胆汁酸转运相关基因表达(如降低结肠Slc10a2、增加FXR和TGR5表达、增加肝脏Slc51a表达),并降低肝脏黄素单加氧酶3(Fmo3)表达和氧化三甲胺(TMAO)水平,同时减少肠道微生物脂多糖(LPS)生物合成相关通路,这可能减轻肝脏脂质堆积和代谢负担。在肠-皮肤轴中,一项RCT显示EBN摄入增加了皮肤水分和弹性,减少深皱纹和暗斑,并伴随肠道菌群中Bacteroides uniformis和Bacteroides finegoldii丰度增加,以及血清和粪便中N-甲基烟酰胺水平升高,该代谢物与皮肤改善呈正相关。另一项皮肤损伤小鼠实验发现,口服EBN促进伤口愈合和胶原形成,同时肠道SCFA水平升高。
讨论部分指出,现有证据大部分来自动物和体外研究,人体研究稀少且集中于皮肤或血清代谢组学,尚无直接评估EBN在人体肠道内消化吸收及其肠道结局的临床试验。样本制备(原料来源、加工方式、产品形式)、剂量(12.4 mg/kg/天至11.111 g/kg/天)、给药途径和干预时长的显著异质性限制了效应量的比较,尚未建立一致的剂量-反应关系。未来研究应标准化EBN制备工艺和剂量报告方式,开展以肠道结局为主要终点、设计严谨、效能充分且长期随访的临床试验,并利用无菌动物模型和代谢物/受体阻断实验验证肠-器官轴的因果关系,同时整合多组学数据全面解析EBN的系统作用。
研究结论:本综述总结了EBN的生物活性成分及其胃肠道消化过程,并考察了其影响肠道稳态的潜在机制。部分具有生物活性的EBN结构可抵抗消化并被肠道菌群利用。体外和动物研究已发现EBN干预后肠道微生物组成和代谢、免疫炎症反应、氧化应激以及肠道屏障完整性均发生改变。肠道和远端器官反应的同步性提示肠-器官轴可能介导EBN对远端器官的作用。有限的人体研究也观察到EBN摄入后某些皮肤表型、肠道菌群和循环代谢物的变化。然而,现有大部分知识来自动物和体外研究,EBN在人体中的肠道效应以及肠道变化对远端器官保护的贡献尚未得到直接验证。目前,EBN可被视作一种具有肠道调节潜力和“类益生元”活性的天然功能性食品。明确其活性成分、有效剂量和作用机制,对于阐明其临床价值和指导个体化营养干预至关重要。