《Food Research International》：A mechanistic study of how a lipid-rich
Eupolyphaga sinensis Walker molt extract attenuates starch digestion and improves glucose homeostasis
编辑推荐：
•从大青虫蜕皮物中提取的富含脂质的成分被确定为最具生物活性的部分。•脂质衍生的代谢物和酚酸与α-葡萄糖苷酶的抑制作用有关。•EAE通过疏水作用和氢键相互作用竞争性抑制α-葡萄糖苷酶。•EAE通过抑制酶活性以及改变淀粉结构来降低淀粉的消化率。•EAE能增加抗性淀粉的形成，从而改善血
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从大青虫蜕皮物中提取的富含脂质的成分被确定为最具生物活性的部分。
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脂质衍生的代谢物和酚酸与α-葡萄糖苷酶的抑制作用有关。
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EAE通过疏水作用和氢键相互作用竞争性抑制α-葡萄糖苷酶。
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EAE通过抑制酶活性以及改变淀粉结构来降低淀粉的消化率。
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EAE能增加抗性淀粉的形成，从而改善血糖稳态。
引言
糖尿病是全球增长最快的代谢性疾病之一，其中2型糖尿病占总病例数的90%以上。根据国际糖尿病联合会2025年的数据，2024年全球约有5.89亿成年人患有糖尿病，预计到2050这一数字将上升至8.53亿。餐后高血糖和胰岛素抵抗是2型糖尿病的关键病理特征，而膳食中淀粉的消化速率对餐后血糖水平有着重要影响（Qin等人，2025）。淀粉首先由α-淀粉酶分解，然后再由α-葡萄糖苷酶进一步分解，产生的葡萄糖会迅速被吸收到血液中（Bhatia等人，2019）。因此，抑制淀粉消化酶或降低酶对淀粉底物的接触能力，成为调节血糖反应的有效营养策略。尽管像阿卡波糖这样的药物抑制剂已被广泛使用，但其长期使用往往会导致胃肠道副作用（Ismail等人，2021），这促使人们开始关注那些能够调节淀粉消化能力的食品来源替代品（Liu等人，2025）。
富含酚类、黄酮类、肽类和脂质的天然产物在抑制碳水化合物水解酶以及改善葡萄糖代谢方面展现出巨大潜力（Huang, Liu等人，2025；Sun等人，2023）。然而，大多数研究都集中在植物来源的物质上，而尽管人们对可持续食品系统的兴趣日益增加，可食用昆虫及其副产品却仍鲜有研究（Alejandro Ruiz等人，2025）。可食用昆虫含有多种生物活性成分，包括蛋白质、肽类、脂肪酸、甾醇、多糖以及其他具有潜在健康益处的代谢物（Psarianos等人，2025）。除了整个昆虫之外，昆虫在蜕皮或加工过程中产生的副产品也可能成为具有功能性但尚未得到充分利用的原料来源。
Eupolyphaga sinensis Walker（即大青虫），在中国传统上被作为食物和药用资源。先前的研究指出，大青虫含有肽类、脂肪酸、氨基酸、多糖、核苷以及其他具有抗氧化、调节血脂、调节免疫功能以及调节代谢作用的生物活性成分（Fu等人，2022；Xie等人，2021）。在我们之前的研究中，从大青虫蜕皮物中提取的富含脂肪酸的成分被发现在抑制α-葡萄糖苷酶以及减少淀粉水解方面具有作用（Huang, Liu等人，2025），这表明该成分在开发低血糖指数食品方面具有应用潜力（Dong等人，2024；Wang等人，2022）。不过，其活性成分、主要代谢物类别以及作用机制尚不明确，而且也尚未评估其对细胞和整体葡萄糖代谢的影响。
因此，本研究比较了五种依次用不同溶剂提取的成分，确定EAE是最具活性的成分，并将其化学组成与消化酶抑制以及淀粉结构调控作用联系起来。此外，还在胰岛素抵抗的HepG2细胞和糖尿病小鼠模型中进一步验证了其调节血糖的作用，从而将之前的初步活性观察拓展到了活性成分鉴定、机制阐明以及体内验证阶段。
代谢组学辅助的化学分析方法为追踪复杂天然提取物中的生物活性成分以及识别与生物活性相关的化合物提供了有效途径（Li等人，2024；Vitale等人，2024）。结合酶动力学分析、分子相互作用研究以及淀粉结构分析，这一策略有助于揭示提取物成分、酶抑制作用、淀粉结构以及消化行为之间的内在关系。
综上，本研究旨在确定大青虫蜕皮物依次用不同溶剂提取的成分中最具生物活性的那一种，并阐明其在调节淀粉消化和血糖稳态方面的作用机制。所选用的乙酸乙酯提取物被用于检测其对碳水化合物水解酶的抑制作用、细胞内的血糖调节功能以及对不同结晶结构淀粉的消化影响。此外，还通过UHPLC-MS/MS分析、酶动力学研究、原子力显微镜检测、代谢组学分析、分子对接技术以及淀粉结构分析，进一步研究了该提取物的化学组成及作用机制。最后，在高脂饮食/链脲佐菌素诱导的2型糖尿病小鼠模型中评估了其生理相关性。通过将之前的概念验证研究从整体提取物效果拓展到活性成分鉴定、机制分析以及细胞和体内验证，本研究为评估大青虫蜕皮物衍生成分在低血糖指数食品中的应用提供了更为全面的依据。
章节要点
材料
大青虫的蜕皮物是从中国丹阳的新兴土元专业合作社获得的。这些样本在使用前经过清洗、风干、研磨，并通过40目筛过滤。HepG2细胞则来自中国科学院干细胞库。Dulbecco改良Eagle培养基高糖版本、胎牛血清、青霉素-链霉素以及胰蛋白酶-EDTA均购自美国纽约的Gibco公司。
大青虫蜕皮物提取物的提取率及主要生物活性成分
提取溶剂显著影响了大青虫蜕皮物提取物的提取率及其化学组成。PEE、DCME、EAE、NBE和AQE的提取率分别为0.68±0.04%、0.75±0.03%、1.87±0.12%、1.93±0.05%和6.39±0.23%，总体呈现出随着溶剂极性增加而上升的趋势。这一现象与不同极性的溶剂能够选择性地溶解具有不同物理化学性质的化合物是一致的（Naima等人，2015；Zhang，2015）。
TSS、TPC、TFC的含量
结论
本研究证明，从大青虫蜕皮物中提取的EAE可通过抑制消化酶活性以及调节淀粉结构这两种机制，来减缓淀粉消化并帮助维持血糖稳态。除了作为α-葡萄糖苷酶抑制剂外，EAE还能减少淀粉水解，增加抗性淀粉的含量，并降低不同类型淀粉带来的血糖上升幅度，因此有望用于开发低血糖指数食品。
作者贡献说明
Yuanyuan Huang：原文撰写——初稿、方法学、实验研究、数据整理、概念设计。Yu Sun：方法学。Mokhtar Dabbour：原文撰写——审稿与编辑、方法学。Benjamin Kumah Mintah：原文撰写——审稿与编辑、方法学。Xiumin Chen：原文撰写——审稿与编辑。Haile Ma：原文撰写——审稿与编辑。Qingxin Zhou：原文撰写——审稿与编辑。David D. Kitts：原文撰写——审稿与编辑。Ronghai He：原文撰写——审稿与编辑、资金获取、概念设计。
伦理审批
本研究已获得江苏大学动物护理与使用委员会的批准（批准编号：UJS-KY-20250051），所有实验都是按照国际标准以及动物福利伦理指南进行的。
未引用参考文献
Amirzakariya和Shakeri，2022
Chao等人，2024
利益冲突声明
作者声明，他们不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益关系或个人关系。
伦理声明
本研究是按照ARRIVE（动物研究：体内实验报告规范）的要求进行的。
本研究也已获得江苏大学动物护理与使用委员会的批准（批准编号：UJS-KY-20250051）。
Yuanyuan Huang|Yu Sun|Mokhtar Dabbour|Benjamin Kumah Mintah|Xiumin Chen|Haile Ma|Qingxin Zhou|David D. Kitts|Ronghai He
