深共晶溶剂提取的青钱柳多酚通过 PI3K/Akt 介导的自噬缓解葡萄糖代谢障碍

《Food Bioscience》：Cyclocarya paliurus Polyphenols from Deep Eutectic Solvent Extraction Alleviate Glucose Metabolic disorders via PI3K/Akt-Mediated Autophagy

　　

摘要

2 型糖尿病已成为日益增长的全球公共卫生负担，增加了对安全管理葡萄糖代谢紊乱的安全天然生物活性成分的需求。苦枥木 是一种广泛认可的具有降血糖特性的药食同源植物，而其多酚的传统提取方法受限于效率低和环境友好性不足。在本研究中，采用响应面法优化了苦枥木 多酚的高效低共熔溶剂辅助超声提取。优化后的提取物显示出强大的抗氧化和碳水化合物水解酶抑制活性。高效液相色谱 - 质谱联用技术鉴定了多种多酚化合物。网络药理学和实验验证汇聚于磷脂酰肌醇 -3-激酶/蛋白激酶 B (PI3K/Akt) 通路作为关键介导者。在肝细胞中，该提取物降低了葡萄糖水平和脂质积累，同时增加了糖原含量。在秀丽隐杆线虫 中，它缓解了游离脂肪酸诱导的代谢紊乱和氧化应激。机制上，该提取物通过刺激 LC3B 逆转了高脂抑制的自噬。在akt-1 缺陷突变体线虫中，降血糖作用减弱，在 PI3K 抑制剂 3-甲基腺嘌呤 (3-MA) 存在下也观察到了这一现象，确认自噬是通过 PI3K/Akt 依赖性通路调节的。这项工作提供了一种绿色提取策略，并支持苦枥木 多酚作为代谢干预的功能性食品配料的应用。

引言

糖尿病 (DM) 已成为威胁人类健康的重大全球公共卫生挑战。根据国际糖尿病联盟 (IDF) 的最新数据，全球成年糖尿病患者人数已达到 5.37 亿。在这些病例中，2 型糖尿病 (T2DM) 占 90% 以上，主要表现为胰岛素抵抗和葡萄糖代谢紊乱。慢性失控高血糖会导致严重的并发症，包括肾病、视网膜病变和心血管疾病 (Genitsaridi et al., 2026)。目前，虽然二甲双胍和阿卡波糖等临床降糖药物具有显著疗效，但常伴有胃肠道不适、低血糖风险或肝肾负担。因此，从天然植物中识别高效、低毒的活性成分来干预葡萄糖代谢已成为功能食品和预防医学领域的研究热点 (Barik et al., 2025)。

苦枥木 (胡桃科) 是原产于中国南方山区的古老珍稀树种 (Shen et al., 2023)。由于其叶子冲泡的茶具有显著的降血糖、降血脂和抗氧化作用，长期以来被俗称为“神茶”或“奇迹茶”。它于 2013 年被认定为中国的新食品原料，并成为美国食品药品监督管理局批准的首款保健茶 (Sun et al., 2025; Zhao et al., 2022)。以前的研究证实，苦枥木 具有广泛的药理活性，包括抗炎、抗菌、抗糖尿病和抗癌作用，以及调节免疫系统功能的能力 (Liang et al., 2025; Y. Liu et al., 2018; Ye et al., 2020; J. Zhao et al., 2022)。虽然其叶子富含三萜类、多糖类和黄酮类，但多酚被确定为其降血糖功效的主要生物活性成分 (Zhang et al., 2019)。传统的提取技术，如热水浸提和有机溶剂回流，往往受限于效率低、潜在的溶剂毒性和热敏化合物的热降解。最近，低共熔溶剂 (DESs) 作为传统介质的优越、环保替代品脱颖而出 (Hndeya et al., 2026; Yang et al., 2026; Zainal-Abidin et al., 2025)。通过形成氢键受体和供体网络，DESs 显著提高了多酚的溶解度和回收率，同时缩短了提取时间，符合绿色化学的原则 (Tang et al., 2015)。尽管有这些优势，DES 辅助提取的优化和苦枥木 多酚潜在的构效关系仍未得到充分探索，限制了它们在功能食品和药物中的更广泛应用。

在本研究中，我们首先使用响应面法优化了苦枥木 (CP) 总多酚的低共熔溶剂辅助超声提取。对所得提取物的体外 抗氧化活性和对碳水化合物水解酶的抑制作用进行了评估。为了阐明潜在的机制，我们将网络药理学预测与肝细胞中的转录组分析相结合，两者均汇聚于磷脂酰肌醇 -3-激酶/蛋白激酶 B (PI3K/Akt) 信号通路作为核心调节因子。在秀丽隐杆线虫 中，我们采用野生型 N2、自噬报告菌株和akt-1 缺陷突变体来剖析 PI3K/Akt 介导的自噬在改善代谢紊乱中的作用。总之，这项研究不仅为 CP 多酚提供了高效的绿色提取策略，还建立了一个将天然多酚与 PI3K/Akt/自噬轴联系起来以预防代谢综合征的新型机制框架。

章节片段

材料与试剂

苦枥木 叶由文成胜山食品开发有限公司提供，经干燥、粉碎并通过 60 目筛。低共熔溶剂 (DES) 成分，包括氯化胆碱 (ChCl)、乳酸 (LA)、苹果酸 (MA) 和乙二醇 (EG)，购自 Sigma-Aldrich 公司。没食子酸和芦丁标准品 (纯度>98%)、α-葡萄糖苷酶 (来自酿酒酵母)、α-淀粉酶 (来自猪胰腺) 和 p-硝基苯 -α-D-吡喃葡萄糖苷 (pNPG) 购自

低共熔溶剂 (DESs) 提取的苦枥木 多酚具有良好的体外抗氧化和抗糖化活性

最初评估了各种 DESs 对苦枥木 多酚的提取效率。在测试的系统中，包括 ChCl-MA、ChCl-LA 和 MA-EG (图 1A)，ChCl-LA 表现出优越的溶解能力和提取效率。与水相比 (多酚：32.54 mg GAE/g；黄酮：24.75 mg RE/g)，ChCl-LA 显著将产量提高至 44.00 mg GAE/g 和 430.65 mg RE/g (图 1B, C)，因此被选为后续实验的最佳溶剂

讨论

本研究系统评估了通过 DES 提取的苦枥木 多酚在改善葡萄糖和脂质代谢紊乱方面的调节作用和分子机制。我们的研究结果表明，CP 具有强大的体外 抗氧化和酶抑制活性。更重要的是，CP 通过 PI3K/Akt 信号通路激活自噬，在细胞和秀丽隐杆线虫 模型中改善了代谢稳态。这些结果为现代科学提供了

结论

本研究证明，DES 辅助提取得到的 CP 具有强大的生物活性，可作为天然代谢调节剂。所得提取物对多种 ROS 具有强大的自由基清除能力，并有效抑制与餐后血糖升高相关的两种关键碳水化合物水解酶。在肝细胞和秀丽隐杆线虫 模型中，该提取物有效缓解了游离脂肪酸诱导的糖脂代谢紊乱。它减少了细胞内脂质

CRediT 作者贡献声明

唐一婷: 实验。 凯奈齐通: 实验。 阎福杰: 写作 - 审阅与编辑，资源，项目管理，概念化。 韩晓: 写作 - 初稿，可视化，方法论，实验，形式分析

未引用参考文献

Vorobyova 等，2025 年。

利益冲突声明

作者声明他们没有任何已知的竞争性经济利益或个人关系，这些利益或关系可能影响本文中报告的工作。

数据可用性

数据将在要求时提供。

资助

作者未获得资助进行此项工作。

利益冲突声明

作者声明他们没有任何已知的竞争性经济利益或个人关系，这些利益或关系可能影响本文中报告的工作。

韩晓 | 唐一婷 | 凯奈齐通 | 阎福杰

浙江大学生物系统工程与食品科学学院食品科学与营养学系，杭州 310058，中国